基于全量运动微分方程的飞机飞行系统仿真

飞行系统仿真是飞行模拟器仿真的重要组成部分.飞行系统数学模型中的运动方程模型可以分为小扰动模型和全量运动微分方程模型.由于小扰动模型不能模拟飞机的全部运动状态,所以研究基于全量运动微分方程模型的飞行系统仿真是必要的.介绍了飞机气动力/力矩计算公式和飞机全量运动微分方程以及在飞行系统仿真中飞机气动力/力矩计算和全量运动微分方程解算所要用到的主要算法公式.针对飞机全量微分方程的解算,较详细介绍了一种改进的变步长Runge-Kutta方法并应用该方法进行了飞机定直平飞无操纵小扰动情况下的仿真.结果表明,该数值方法运行稳定,精度也能达到要求.

现代军机飞行仿真系统的研究

“苏二七飞机飞行仿真系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制成功的全任务仿真系统。以该系统为背景，本文论述现代军机仿真系统的设计思想、总体结构、主要分系统及其技术。

飞行多功能显示器仿真系统的研究与实现

飞行多功能显示器仿真系统是飞行仿真系统的重要组成部分,该系统对于飞行器的动态特性、飞行品质、制导与导航精度评估具有重要意义。该文介绍了飞行多功能显示器仿真系统的组成和功能,并在Windows平台下以VisualC++和WindowsGDI实现了该系统。该系统具有结构简单,图象逼真,信息准确,实时性好的特点,已成功应用于某型号歼击机飞行仿真系统。

基于网络的大型民用飞机飞行仿真系统

结合北京航空航天大学仿真研究所开发的大型民机通用飞行仿真系统 ,首先介绍它的硬件系统组成、基于总线型的实时网络拓扑结构、模拟座舱的布局以及各分系统的功能和在网络节点上的分布 ,然后介绍了模型及主控计算机的管理方式和软件编程 ,最后讨论了网络通信中的几个问题 ,以及保证系统实时性所采取的措施 .

飞行仿真系统的确认、验证和认证研究

根据飞行仿真系统的实际需求给出了确认、验证和认证(VV&A)的新的定义。应用新的VV&A定义结合全功能飞行仿真系统的特点提出了适用的VV&A过程模型,另外,还提出了主输出带置信度评估方法。上述VV&A的理论与方已成功地在“J5QM-2型飞行仿真系统”和“直升机旋翼自转着陆飞行仿真系统”的置信度评估过程中应用，收到了良好的应用效。

飞行仿真系统RDFSS的实现方法

介绍了飞行指挥实时动态真实感模拟系统（ＲＤＦＳＳ）的整体结构设计思想及实现方法，研究了ＲＤＦＳＳ系统飞行器械的造型、飞行背景及目标拦截模拟方法，简要阐述了我们在研究适合于飞行模拟时所提出的一些新思想、新算法。此系统已在ＳＧＩ工作站上实现，达到了较为真实和实时的良好效果。

某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统设计

对某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统进行了设计研究。给出了某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统的模型框架。定义了建模过程中所涉及的主要坐标系,研究与分析了与主旋翼相关的诱导速度、挥舞角、拉力、扭矩的计算方法,给出了舰载直升机部件气动建模思路。最后,结合舰载直升机数据,对直升机飞行模拟器飞行仿真系统对舰载机飞行员的操纵响应进行了仿真分析。设计的舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统已经成功应用到了某型舰载直升机飞行模拟器上,具有仿真度高、实时性好等特点,起到了良好的训练效果,得到了舰载直升机飞行教员和学员的认可。

飞行训练仿真系统中实时数据同步模型设计与实现

针对下一代航天飞行训练模拟器分布式仿真系统对仿真数据管理与实时同步的高要求,分析了国内外仿真系统数据同步技术发展现状,在前期任务数据分发模型的基础上,提出了基于组播、共享内存和订阅发布技术的局域网仿真数据高速同步方法,设计了一种基于数据语义标识的通信模型。仿真试验表明:此模型合理高效,与上一代同步技术比较,同步时钟提高到10 ms内,相同节点数目时,40 ms仿真周期内数据量提高了近一倍,开发效率提高了一倍以上。

基于三维场景的飞行回放仿真系统研究

针对当前机载数据处理以数据分析和二维图表为主,而现有飞行回放可视化上架软件成本过高的现状,为在普通PC上直观再现飞行过程,提出并建立了三维场景的飞行回放。该系统根据视点位置实时读取、渲染和显示不同地形块,根据飞机的高度选择不同精度的地形数据模型,解决了高原机场周边山地大规模地理信息数据与计算机实时处理能力的矛盾,实现了逼真、流畅的飞行回放。仿真实验结果表明,该系统飞行回放仿真动画速度到达20帧以上,能直观反映飞行状态,且成本低,对飞行事后分析具有重要参考价值。

基于启发搜索策略的飞行仿真系统实时调度算法

针对飞行仿真系统中多种类型任务并发执行及任务具有严格定时限制和时序约束的特点,探讨了飞行仿真系统混合任务集的实时调度问题.通过建立混合任务集调度模型,把飞行仿真系统实时调度描述成一种受约束的在状态空间上的路径寻优问题.基于对启发式估价函数的设计,利用启发式搜索策略在所有符合约束的状态节点中搜索使启发式估价函数值最小的节点,经节点扩展得到了使混合任务集延迟时间最小的可行调度.建立飞行仿真系统混合任务集实时调度构架对调度算法进行试验验证,结果表明,该算法有效解决了飞行仿真系统中多种类型任务集成调度问题,并能以较低的时间开销满足飞行仿真系统对响应时间的一致性要求.

飞行仿真演示系统人机交互模块研究与开发

飞行仿真演示系统中人机交互模块分为模拟操纵手柄输入和三维动画显示两部分。为了在实验室现有软、硬件基础上开发实时、快速和模块化的演示系统 ,使用 Direct X SDK做开发工具 ,以便直接访问底层硬件 ,充分利用硬件的优化性能。在模拟操纵手柄输入模块开发中使用Direct X的 Direct Input组件 ,借助其与硬件类型及输入端口无关的特性 ,方便地实现手柄输入信号读取 ;在三维动画显示模块开发中使用 Direct X Graphics组件提供的方法 ,根据飞行器模型实时运动状态量 ,对飞行器三维模型进行六个自由度的控制 ,以动画形式表现人工操纵的飞行器模型实时运动状态。通过这两个模块的开发 。

动态飞行仿真系统高载荷训练研究

介绍了动态飞行仿真系统的总体设计,结合现代军机的高载荷(高G值)飞行特点,详细介绍了高载荷飞行仿真的当前状况,从飞行仿真技术原理方案和载人离心机原理方案出发,采用了实时飞行仿真技术,直接力矩控制技术和交流同步电机驱动离心机的伺服调速体制,实现了高载荷(高G值)模拟飞行训练。

基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器设计与实现(英文)

设计开发了一种基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器.首先设计了用以姿态控制、数据采集、控制律解算及接口通讯的微控制器系统的软件和硬件,在软件设计中采用了模块化思想,大大降低了微控制器软件设计的复杂度,同时给出了该软件的流程图.动静态仿真实验表明,所开发的基于MEMS技术的微控制器可完全满足实时飞行仿真系统对实时性和仿真精度的要求,从而验证了该设计方案的可行性和有效性.

基于SIMplicity的飞行保障指挥仿真系统开发研究

为适应信息化战争要求,提出了采用集成开发环境SIMplicity构建一个基于HLA的开放式、可扩展的飞行保障指挥仿真系统的构想。分析了SIMplicity的特点,研究了系统的功能、组成以及保障作业过程,探讨了联邦成员的开发、将基于控制台框架向基于MFC框架的改造以及数据管理和界面显示等在系统开发中所需解决的关键技术。目前,所建立的仿真系统已经投入运行,达到了预期的设计目标。

模拟器飞行仿真系统研究

飞行仿真系统是现代飞行器设计与研发的重要工具,是整个飞行器进行飞行模拟的重要数据源,可以为飞行器设计的动态验证提供重要支持。为了使模拟器能够尽量逼真地模拟飞机的飞行,需要建立精确的飞行仿真系统。对飞行仿真系统设计进行了研究,介绍了飞行仿真系统组成,给出了飞行仿真系统架构,阐述了飞行仿真系统功能。

索引在飞行仿真系统数据库中的应用与优化

仿真数据库在计算机飞行仿真系统中具有相当重要的地位,整个仿真的过程都是围绕仿真数据库中的数据进行的。仿真结果数据是仿真数据库中最重要的数据,并且是海量的数据,要求有高效的方法对这些数据进行访问、处理。针对此问题,对仿真数据库中的索引技术进行了重点研究。索引技术是数据库应用中提高数据检索最有效的方法,如何有效利用索引技术来优化数据库是提高飞行仿真系统性能的一个重点。结合飞行仿真数据库系统的开发和应用实践,对索引的建立和优化进行了深入研究,提出了仿真数据库中索引的应用策略,并应用到飞行仿真系统的仿真数据库中。仿真结果表明,提出的索引策略有效地提高了仿真数据库的性能。

工程飞行仿真系统中实时监控系统的开发

工程飞行仿真系统是飞机设计研制及飞行员训练过程中不可缺少的工具 ,而实时监控系统对于处理飞行仿真中的大量数据 ,提高仿真效率起着重要作用。该文根据飞行模拟器的专用要求 ,总结了实时监控系统的功能特点 ,并详细阐述了系统结构 ,实时监控多线程管理 ,监控曲线绘制模块和仿真数据处理模块的设计方案。该系统经实际应用 ,满足工程飞行仿真的各项技术要求。

弹箭飞行仿真实时控制系统研究

文中完善了弹箭飞行仿真的实时控制系统,进而能够保证精确的定时和数据的同步,对提高飞行仿真系统的逼真度具有重要意义。目前应用最广泛的Windows操作系统,其实时性较差,将其作为弹箭飞行仿真的控制系统,会存在控制飞行的不确定性等问题。文中在Windows操作系统内核下引入RTX实时控制系统,完善了 Windows的实时控制性能,并对此进行试验验证。结果表明:该设计方法可以满足在Windows操作系统下弹箭飞行仿真的实时控制要求。

利用模拟飞行实现空管训练仿真系统

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,进行空管人员的训练,是空管系统的必备模块。其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础。但是限于开发代价,现有的训练模拟系统大都采用了非常粗略的飞行仿真系统。本文提出了一种方法,利用飞行软件构建所需的模拟场景并进行飞行仿真,在此基础上建立空管训练仿真系统。这种构建方法避免了重新开发和资源浪费,在获得精确的飞行仿真结果的同时还获得了逼真的视景仿真,在实际中获得了很好的应用效果。

基于OpenGL构建的飞行仿真系统

介绍了在Windows系统平台及VisualC++6.0的MFC基础类库环境下,采用OpenGL技术与串口通信技术实现的飞行仿真系统的设计思想与程序实现方法。