FADEC硬件在回路测试系统设计

发动机全权限数字电子控制器(FADEC)对航空发动机进行实时在线控制,其控制效果直接影响发动机的安全运行.硬件在回路测试系统是FADEC设计与验证的重要手段之一.设计了一种FADEC硬件在回路测试系统,该系统包括发动机电子控制器(EEC)、接口模拟器、发动机和飞机模型及其显示系统.该系统可以实时模拟发动机和飞机的各种传感器、执行机构信号,对FADEC进行高效、全面的验证,主要包括控制规律、EEC的接口电路、自检测、容错和重构策略等.通过大量的试验测试表明,该系统能够实现实时、稳定、高效的闭环仿真,达到了验证控制算法和控制逻辑的要求.     

实时飞行仿真系统构建的研究

本文研究了构建一种实时飞行仿真系统的详细方法。由建立非线性动力学方程、起落架数学模型,以及设计发动机、气动系数、风和大气环境模型后,在Simulink环境下编程实现各模块的功能,采用了一种有效的数据预处理和函数生成的方法保证了仿真的实时性,最后在完整仿真模型的基础上进行了飞行各阶段的仿真实验。结果表明,模型能够反映飞机的实际动态特性,为开展飞行模拟器的自动飞行系统仿真研究提供了良好的仿真平台。     

发动机控制回路故障模型研究

以CFM56-5B涡扇发动机为研究对象,通过需求分析对发动机控制系统进行功能模块划分和控制回路外部接口关系的确定,提出了发动机控制回路仿真的基本建模原则,采用条件有向图理论和部件级建模的综合建模方法对发动机控制回路进行了建模分析.并采用MATLAB/Simulink对发动机控制回路的部件模型进行仿真,通过模拟器的调试验证,结果表明所建立的发动机控制回路故障模型符合模拟器仿真发动机控制系统的要求.     

波音737NG电气负载控制系统模拟器的研制

针对民用飞机维护训练系统设计中存在的电气负载控制线路配置复杂和结构固化的问题,应用远程配电控制和自动配置技术,实现了波音737NG电气负载控制系统模拟器.模拟器由通用电气负载控制板硬件模块、功能配置模块和排故训练模块三部分组成,并通过WIFI实现系统组网,具有可重构特性,可根据不同机型要求方便组合,线路简单,易于标准化施工.实践应用表明,模拟器软硬件结合,有效满足了大规模飞机维护训练和系统集成测试的实际需求.     

基于发参数据的发动机泵调系统的健康监测

为探究飞机发动机泵调系统健康监测自动化的可行性,开展了基于发参数据的飞机发动机泵调系统的健康监测方法的研究.从发参数据中提取出泵调系统在起动阶段的相关特征参数,构成样本数据;采用马氏距离技术筛选出健康样本,建立泵调系统特征参数基线模型;计算实际飞行样本与基线模型之间的马氏距离作为健康指数,确定预警阈值.采用3种K均值聚...     

基于模型的飞机燃油系统故障诊断系统的设计与实现

燃油系统作为飞机不可或缺的功能和保障系统,对飞机的飞行安全有着重大影响.传统故障诊断方法已经不能满足日益复杂的燃油系统诊断和维护需求.基于模型诊断是为了克服传统诊断方法的缺点而兴起的一项新型的智能推理诊断技术.研究了基于模型的飞机燃油系统故障诊断方法,建立了故障诊断模型,给出了基于模型的燃油系统故障诊断推理策略.设计并...     

飞机红外辐射图像仿真研究

为研制火控雷达红外子系统训练模拟器,必须对飞机的红外辐射现象进行仿真研究,创建飞机与雷达的对抗环境,从而实现对抗训练.文章阐述了红外仿真的思想,采用3DSMax软件对飞机几何建模,以飞机典型部位的红外辐射特征为对象,通过输入飞机及大气的相关参数,对飞机的零视距离红外辐射出射度、大气透射率以及灰度值进行计算;以面向对象技术设计了仿真对象、类和人机接口,编程生成了飞机的红外仿真图像;通过对飞机三维可见光模型和典型频段的红外仿真图像进行分析,结果表明飞机红外辐射仿真图像能够满足某火控雷达训练模拟器研制的需要,对装备训练模拟器开发有一定参考价值.     

坦克驾驶模拟器的运动仿真算法与实现

介绍了坦克驾驶模拟器的硬件结构和工作原理,提出其仿真系统模型.为了更好地模拟坦克驾驶运动过程,采用动力学和运动学分析方法对坦克所受的力进行研究,得出其动力学方程,对坦克驾驶进行仿真.根据力学分析所得出的坦克加速度以及前一状态的速度和发动机转速,利用动力学方程和运动学方程求出当前时刻发动机的转速、坦克的速度、位置变化、方向变化等,将数据发送给视景程序,从而驱动视景变化,由此仿真坦克驾驶模拟器的运动.该系统实时效果好,可以真实地模拟实际的驾驶情况.     

直升机模拟器操纵负荷系统建模与试验研究

为提高某型直升机飞行模拟器操纵系统操纵力感逼真度,将直升机操纵系统分布参数分段集中化处理,利用最小二乘参数估计法得到其线性模型,并以纵向通道为例建立了杆力-位移模型和电动力伺服加载系统模型。将模型应用于某型直升机飞行模拟器并进行力感试验,试验结果表明,所建立的杆力-位移模型与实装飞机力感特性相吻合,充分证明了杆力-位移模型的有效性,该模型已成功地应用于某型直升机飞行模拟器操纵负荷系统。     

多传感器信息融合技术在发动机状态监控系统中的应用研究

飞机发动机的状态监测是测控领域的一个难点,而目前的监测系统多为单一状态监测,针对与此,本文提出了一种基于多传感器融合的飞机发动机状态监控系统的设计方案,给出了系统数据融合的算法以及系统硬件结构模型,并简要介绍了多传感器融合的原理.     

空战训练中虚实兵力对抗系统设计

空军在实装对抗训练中,缺乏西方国家主力作战机型的参与,难以保证贴近实战的训练质量。为了解决这一问题,提出了将我方空中实装飞机与模拟敌方的飞行模拟器加入同一战场环境进行对抗训练的方案,从而设计了空战训练虚实兵力对抗仿真系统。系统基于HLA思想设计,使用多级网络通信机制、Lua接口以及汇集代理,解决了仿真联邦与外接系统的通讯问题,将实装飞机、模拟器与仿真系统互联,继而将模拟器的战术行为与实装飞机数据交换形成虚拟对手,并加入导弹攻击仿真模型进行攻击仿真与评估,从而解决训练难题。     

基于labview的平台惯导模拟器的设计与实现

在航天测量船的惯导模拟器设计的研究中,在平台惯导系统的正常测试维护工作中出现成本高、效率低、繁琐且耗费大量人力等问题.为解决上述问题,研究设计了一个基于虚拟仪器技术的快速平台惯导模拟器,建立了具有导航系统测量功能的平台,并对模拟器进行了功能分析、模块划分、体系结构设计,并给出了系统中每个模块的数学模型,实验结果证明图形化编程软件摒弃了传统开发平台编程复杂、扩展性差的缺点.仿真结果表明,建立的惯导模拟器实现了对惯导系统的正常测试,并降低了测试维护成本以及缩短测试维护周期.     

新型飞机的机载CMCF通讯模型实现

针对国内缺乏对新型飞机通讯模型研究的状况,本文在研究波音787和空客380通讯模型基础上,按照ARINC624规范,建立了一种中央维护计算功能（CMCF）系统的通讯模型,并经过搭建硬件测试平台和系统数据测试,验证模型符合ARINC规范,这对国内对机载维护系统的研究和对国产大飞机C919的的研究有一定的现实意义。     

大型运输机综合训练器虚拟仿真环境的设计

某型运输机综合训练模拟器具有飞行场景复杂、仿真仪表多、人机交互信息量大等特点.虚拟仿真环境的建立,是开发该模拟器的关键.介绍了综合训练模拟器的体系结构和虚拟仿真环境的开发方法.采用对全包线范围内的气动参数进行动态插值的方法,建立了兼顾模拟精度的准定常六自由度全量飞机运动模型;阐述了场景建模的方法和视景驱动程序的框架;给出了虚拟仪表的开发路线和人机交互的实现方法.与整个系统联调表明,该系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统的实时性和精确度要求,图像显示效果逼真.     

基于多Agent的飞机电子仪表系统仿真模型

电子仪表系统(EIS)在飞机飞行和维护过程中对飞机性能参数的显示具有至关重要的作用;针对电子仪表系统的功能仿真,提出一种基于多Agent的EIS系统建模方案,对系统功能从整体角度进行了描述和分类,在功能分类的基础上进一步建立了层次化系统结构模型,并利用混合型Agent对系统功能对象的结构进行了设计,建立了系统功能行为模型;最后以发动机N1转速超限为例对上ECAM显示功能进行验证,证明该方法在飞机电子仪表系统仿真建模的实用性和可靠性。     

基于逻辑方程的飞机中央维护系统实时故障诊断方法

中央维护系统(CMS)是对飞机系统进行故障诊断和提供维护信息的主要系统,在提高飞机的测试性和维修性方面起着重要的作用.针对CMS实时故障诊断的问题,研究了基于逻辑方程的实时故障诊断方法.分析了CMS故障诊断功能需求,给出了CMS基于逻辑方程故障诊断的实现方法.通过构建逻辑方程规则知识库,提出了优化的匹配查找方法,并与预处理后的BIT信息匹配确定故障,提升了故障诊断效率.最后以飞机发动机电子控制系统的自检信息为例,建立逻辑方程知识库并进行故障诊断,结果表明该方法能快速准确诊断故障信息,为CMS实现故障诊断提供了有效的方案.     

一种基于Trace精度改进的内存系统模拟器优化方法

随着计算机系统规模的不断增长,计算机系统结构的研究对于如何更有效地利用各个部件的性能显得尤为重要.但是在系统结构的研究中,由于研究对象规模过大,采用模拟器进行模拟测试是一种常用的方法.但是在使用全系统模拟器的时候,将整个系统进行模拟会造成实验效率的降低和模拟器程序的维护困难.因此,使用基于trace输入的模拟器成为了一种提高模拟器效率的常用方法,但是由于trace不能良好地表现计算机系统某些部分的运行特性,难以避免地存在一定的模拟误差.对此,提出了一种基于trace精度改进的内存系统模拟器优化方法,通过增加trace中包含的内容、提高trace的精度并在内存系统模拟器中实现相应的支持机制,从而在不影响模拟器运行效率的情况下提高内存系统模拟器的运行精度.     

基于PID网络的航空发动机多变量系统解耦控制

研究飞机发动机稳定性控制问题,由于航空发动机是多变量系统,各同路间存在耦合现象,影响系统稳定性能.为保证飞行可靠性,提出采用PID网络设计航空发动机多变量系统的解耦控制器.根据发动机的工作原理及变量选择的一般原则,利用改进的最小二乘法拟合建立发动机四变量小偏差状态模型,并添加动量PID网络设计航空发动机四变量系统的解耦控制器进行仿真.结果表明,建立的航空发动机四变量系统解耦控制器具有解耦性强、调节时间短、精度高等特点,满足航空发动机控制器设计的要求,为设计提供了科学依据.     

航空无线信道衰落混合应用模型分析及仿真

根据飞机不同飞行状态分析了航空无线通信过程中的信道控制问题,针对控制飞机飞行状态,有停场、滑行、起飞、降落和飞行途中适用的信道模型,为了优化通信系统抗信道衰落性能,需要仿真上述模型.从各种衰落模型的相互关系分析,提出了一种航空无线衰落信道混合应用模型,通过实现瑞利衰落分布和对数正态分布,经线性和非线性变换可以得到Nak-agami和Suzuki等分布.对复合衰落模型进行了仿真,仿真结果符合理论值.证明混合衰落模型设计和仿真方法可以用于无线信道模拟器设计和通信系统仿真.     

某特种动力发动机模拟器设计方法

以某特种动力发动机试车试验及半实物仿真试验为工程应用背景,采用DSP+ FPGA主协处理器方案设计了固体火箭发动机模拟器,实现了某特种动力发动机推力与燃气发生器压强的闭环控制输出,以及特种动力发动机伺服系统特性在半实物仿真中的真实模拟;该发动机模拟器参与了多次的发动机试车试验及半实物仿真试验,验证了该发动机模拟器软硬件的稳定性和可靠性;为某型号发动机试验研究建立起了工程实用的硬件平台.