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.     

飞行器特性曲线拟合与飞行仿真研究

随着计算机技术的高速发展,计算机仿真在航空航天领域得到了广泛的应用.飞行器的计算机飞行仿真计算涉及大量气动力特性和发动机特性参数,对这些参数采用两参数和三参数的曲线拟合方法替代过去的数值插值方法,减少了输入参数的数量,大大提高了仿真程序的代码效率和仿真实时性.基于这种方法拟合发动机和飞机气动特征的特性曲线,并利用Runge-Kutta方法建立了飞行方程的数值解算程序,对某型飞机起飞-巡航-降落过程进行了数值仿真.在此基础上设计了全程可视化程序,得到了全过程的舵面控制规律,为飞行模拟器的设计提供了有效的方法和手段.     

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。     

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.     

超机动飞机非线性建模仿真与操纵特性分析

研究建立较为准确的超机动飞机非线性模型,对新型战斗机的研发具有重要意义。在分析超机动飞机非线性特性的基础上,建立了带推力矢量的超机动飞机非线性动态模型,着重分析了气动力、气动力矩以及发动机的建模过程。为改善系统的动态特性,采用动态逆结合PID的方法设计了超机动飞机在大迎角机动下的控制律,并进行了＂眼睛蛇＂机动仿真。根据＂眼镜蛇＂机动的仿真结果,分析了超机动飞机在大迎角飞行时操纵特性,证明了所建立模型的合理性与有效性。     

RTDynamics——飞行动力学实时仿真平台

一、飞行动力学平台综述RTDynamics是Real-Time Dynamics公司的简称,成立2004年,总部位于德国。公司主要专注于飞机的实时动力模型的开发,产品被广泛应用于飞行器实时仿真、飞行训模拟器和战术训练模拟器。RTDynamics公司开发的同名、实时交互式飞行动力软件,主要用于模拟高保真的、简单易用的飞行模拟器。软件主要包括固定翼飞机静态链接库和旋转翼飞行动力学(图1和图2)。     

带升力风扇飞机的短距起飞建模和仿真研究

着重研究带升力风扇飞机在考虑地效时的短距起飞性能.结合地面效应在飞机起飞时的影响,气动舵面和推力矢量融合控制技术的飞机运动状态,建立了考虑地效的飞机纵向动力学数学模型.最后以某ASTOVL验证机为背景机,借助Matlab7.1/Simulink环境,对三种不同动力方案飞机的起飞过程进行仿真计算,并与飞行试验结果相比较,结果表明考虑地效时建立的数学模型具有更好的可信度;同时可以看出采取不同推力矢量动力方案对飞机起飞性能的改善有很大的差异,尤其是带升力风扇的推力矢量飞机在短距起飞性能上可以获得明显的收益.     

基于非线性动态逆的大迎角飞行控制律设计

研究飞机大迎角飞行优化控制问题。为了用非线性动态逆方法进行大迎角飞行控制律设计,首先建立具有大迎角条件下强非线性、非定常迟滞、不对称的力与力矩等气动特性的六自由度非线性飞机模型。然后将非线性动态逆方法与奇异摄动理论相结合,并将飞机状态划分为快慢回路,分别应用非线性动态逆方法进行了飞行控制律设计。最后,通过控制分配将计算得到的三轴力矩指令转化为相应的舵面与推力矢量偏转指令,并进行了仿真验证。仿真结果表明,设计的飞行控制律具有优良的大迎角控制效果。     

基于神经网络的故障飞机仿真

传统气动系数模型中，拟合法精度较差，插值法计算速度慢，且占内存多。利用神经网络一致逼近任意非线性连续函数的特性，训练具有一个三输入六输出的神经网络模型，建立故障飞机仿真系统。仿真结果和故障飞机自修复应用表明，文中所采用的神经网络建模方法是可行的。在自修复飞行控制系统研究中，为故障飞机建模所需大量故障状态气动系数数据处理提供一种新思路。     

强滑流影响下涡桨飞机横航向飞行特性分析

某紧凑布局的涡桨飞机起飞时滑流效应强烈,对飞机的横航向飞行特性具有显著的影响,进而影响该类飞机的起飞安全。首先开展了不同滑流强度对飞机气动特性的影响研究;随后建立了涡桨飞机的非线性动力学模型,研究了滑流作用下侧向突风、单发停车时飞机的响应规律。研究结果表明,两种情况下滑流影响均使得飞机横航向动态特性变差,特别是出现单发失效情况时,滚转、偏航等姿态角变化比无滑流影响时更大,需要更大的副翼操纵效能进行姿态纠正,以避免对飞机的起飞安全性产生威胁。该研究将对涡桨飞机的气动布局设计、操稳设计及试飞具有一定的工程指导价值。     

滑跑无人机起降过程动力学特性分析及性能底数评估

在备战打仗大环境下,为了给装备试验考核提供技术参考,针对滑跑起降无人机起降阶段机身-起落架-地面之间复杂的动态特性,本文建立了飞机-起落架-跑道的系统动力学仿真模型及动力学方程,分别采用多尺度法和有限元分析法研究了其在不同气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的系统动力学特性,并对可靠性和安全性进行了仿真分析.结果表明,不同降落速度对起落架-地面系统的动力学行为有较大的影响；起落架系统强度、刚度和安全特性满足相关指标.通过滑跑起降无人机动态安全特性以及在飞行作战中的极限疲劳寿命分析,为后续武器装备的考核以及性能底数评估提供了技术参考.     

基于IBA-LSSVM强迫选择模型的民用飞机着陆滑行仪表灯常亮故障关联检测

民用飞机着陆滑行仪表灯是故障检测系统的重要组成部分，因民用飞机在地面滑行过程中，电气接口易受到电磁干扰，引起着陆滑行仪表灯常亮故障，在飞行过程中增加了安全隐患。为此，提出引入IBA-LSSVM强迫选择模型的民用飞机着陆滑行仪表灯常亮故障关联检测方法。分析仪表灯常亮故障产生的原因，利用Python编程数据采集飞机起飞、近进、降落、地面滑行时的照明信号及电气交联数据，通过控制逻辑，建立数据关联检测逻辑关系数据库。利用自适应多普勒补偿方法改进蝙蝠算法（IBA），检测着陆滑行灯常亮故障特征，在强迫选择部分，构建IBA-LSSVM模型，将分布式博弈和线性输出调节理论相结合，抵消外部干扰，完成着陆滑行灯常亮故障检测。Matlab仿真测试结果表明：所提方法的故障识别率均在95%以上，故障识别准确率可以达到97.3%，故障识别时间低于2ms，可有效识别故障数据，降低飞行安全隐患。     

Autonomous takeoff and landing control for a prototype unmanned helicopter

In this paper, an autonomous takeoff and landing control strategy is designed and implemented for a prototype coaxial unmanned helicopter with ducted fan configuration. The control strategy is designed such that longitudinal and lateral controls use ground forces, attitude and drifting feedbacks. Vertical control employs takeoff and landing decision and vertical velocity control is based on altitude tracking. Ground forces feedback is used to balance longitudinal forces and moments during liftoff effectively cancelling all ground forces. Attitude and drifting feedbacks are used to balance the longitudinal and lateral movements of the helicopter during takeoff and landing. The flight control strategy is successfully verified during flight tests.     

Object-oriented landing gear model in a PC-based flight simulator

Training pilots the skill of maneuvering an aircraft on ground is important for flight safety. This demands a detailed landing gear model running in real-time. We developed the model and verified its validity by contrast with flight test data. It is accurate sufficiently and very suitable for real-time flight simulation to represent complex ground reaction behavior under various conditions and occasions. Based on this model, we realized a landing gear class in a unified flight simulation framework written in C++ and successfully applied the whole simulation codes through S-function in a PC-based experimental flight simulator. Because of the unique features of object-oriented design principles, the software framework presented here is structural, transplantable and convenient to maintain. The constitution and the quality of the simulator reveal that it would have cause to decrease the cost for developing a flight simulator with higher fidelity in future.     

基于可调齿轮—五杆机构的仿袋鼠跳跃机器人运动步态分析

设计了一种可调齿轮—五杆仿袋鼠跳跃机器人,实现了能量的可调．利用ADAMS 软件对机器人的结 构参数进行了优选,按姿态调整、储能、起跳腾空、着地复位的动作顺序对机器人一个跳跃循环过程中的运动步态 进行了分析．采用简化的双质量—非线性弹簧模型对起跳条件和质心受力情况进行了分析．最后给出了仿真和实验 结果,证实了设计方案的可行性．     

甲板障碍对舰载机着陆性能影响仿真研究

由于航母在行进中受到海浪起伏影响,舰载机着舰时往往具有较大的相对下沉速度,着陆过程中起落架受到巨大的冲击载荷,严重的情况可能导致飞机失事;为研究着舰过程中飞机起落架动力学特性,基于ADAMS/Aircraft模块,建立某型号舰载机仿真模型,使用三角网格法构建三种典型甲板路面.利用模型进行了舰载机着陆试验仿真,特别研究了舰载机在着陆过程中通过甲板障碍时,飞机起落架载荷的变化情况;研究显示,在机轮触地0.2秒内,起落架载荷达到峰值326722N.而着舰过程中机轮通过甲板障碍时约引起16%的起落架载荷增幅.该增幅的存在将对起落架缓冲性能提出更高的要求,在起落架设计与实验中应充分考虑该因素的影响.     

Control of a quadruped standing jump over irregular terrain obstacles

In this paper the control of a quadruped standing jump over irregular terrain obstacles is investigated. Control strategies are developed for thetakeoff, flight and thelanding phases of a standing jump. Using a simplified planar model and the concept ofeffective linear momentum, simple feedforward leg force profiles are planned to remove the linear and angular momentum of the body during landing. Super real-time simulation, which involves predicting landing conditions based on faster than real-time simulation using the simplified model, is used to select leg touchdown angles for landing. Using the principle of symmetry, the leg forces during takeoff are derived from those predicted for landing. Leg motions are planned to maximize clearance during flight and stability during landing. Using these strategies, the quadruped is able to clear a variety of obstacles including isolated walls, terrain steps, and ditches. Simulation results are compared with experimental data of an animal jump from the literature.     

运输机起飞性能试飞测试技术

运输机进行局部改装后,其结构和气动外形发生了变化.起飞性能是飞行试验中一项重要考核项目,通过构建基于地面光电测试和机载影像测试的综合测试系统,对飞机起飞过程中一台发动机停车情况下的两种处理方式(即中断起飞和继续起飞)进行试飞测试,精确获取飞机的运动参数.通过对实测参数、运动影像以及机载信号量等信息比对分析,得出试验结果...     

某飞机着陆的数值计算

为合理设计飞机着陆程序,采用数字仿真和高精度计算技术,通过分析飞行实际情况研究起落架、襟翼和地面效应对飞机空气动力特性的影响,建立某飞机着陆的精确数值模型,并用差分法离散该模型.编制数值计算程序实现飞机的地面滑跑和空中运动仿真,并利用该程序进行飞机着陆的数值分析.该研究有利于智能选择飞机最优着陆程序、保障飞行安全、提高...     

新型飞机着陆动载特性研究

为了研究道面板在高胎压、大质量、短距离起降的作用下的荷载响应规律,根据新型飞机的受力特性和运动规律,分析起落架-机轮-道面耦合作用,并考虑飞机气动力变化,建立起5自由度的飞机地面动力学模型。通过四阶Runge-Kutta法求解微分方程组,研究道面荷载随时间和空间的变化问题。研究结果表明,新型飞机主起落架产生的道面动载系数能达到1.4,飞机下沉速度是影响着陆荷载的主要因素,其次为飞机质量与俯仰角,飞机胎压对着陆荷载影响较小,但对道面板影响较大。