电传操纵在直升机的应用

电传操纵系统研发成本较高、系统技术复杂,是一种现代化电子飞行控制系统,已经在航空领域,特别是军用直升机方面得到了广泛应用。本文从电传操纵系统的优缺点分析入手,对直升机电传操纵系统的设计要点进行了研究。     

先进战斗机机炮自动操纵系统的研究与模拟

现代机载机炮操纵系统的主要误差源,就是在大机动期间驾驶员不能跟踪目标。为此,研究了两种可以提高机炮射击操纵的方法,以改进航空机炮操纵方法和技术。第一种方法是将火力控制系统与飞机飞行控制系统综合在一起,实现自动跟踪目标,第二种方法是采用活动机炮。本文介绍对这两种方法进行的模拟评价及其结果。根据这些结果,与现代战斗机用的手控跟踪方法进行了对比,可以看出机炮操纵效果能够得到明显的改进。     

先进火力/飞行控制鉴定计划的进展报告

火力/飞行控制（FIREFLY）的研究,显示出了它所具有的潜力,即通过使武器投放期间的火力/飞行控制的功能综合化,可大大提高飞机作战效率及生存能力。综合火力/飞行控制系统模块化的特点,就在于消除了常规分立火力与飞行控制逻辑至今所需的那些昂贵而广泛的分析。火力控制/飞机控制的主要目的是,如何设计、开发及应用一种综合火力/飞行控制系统的数字模拟,以便分析和评价专用飞机及武器时能够提供战术上有意义的多种适用性。     

火控文摘

为提高火控精度、扩展可用的攻击包线,提高生存力、缩短射击时间,增加射击机会,提高杀伤力和减轻飞行员工作负担,国外正把飞行控制和火力控制系统综合起来形成综合飞行/火力控制系统(IFFC).本文主要叙述IFFC在F—15B飞机上的验证情况,包括系统的工作原理、系统的特点、性能指标和系统的结构.     

先进的航空综合武器控制系统原理概要（一）

本文扼要介绍70年代中期至80年代中发展起来的航空综合武器控制系统的基本概念,其中包括综合飞行/火力控制(IFFC)、综合飞行/武器控制(IFWC)、综合飞行/火力/推力控制(IFFPC)及自动机动攻击系统(AMAS)等这样一些先进的综合化、自动化的航空武器投放系统.这些系统具有综合化及自动化程度高、攻击能力强、武器投放精度和飞机生存力高,驾驶员工作负担减轻等优点.它可以大大提高战斗机的作战能力,是未来航空武器控制的发展方向.     

武装直升机对地面固定目标攻击仿真

直升机能作各种姿态飞行,主要靠旋翼.由于旋翼工作原理和构造的独特性,使得直升机与一般飞机在空气动力,操纵性等方面有许多不同的特点,主要表现为,飞行中空气动力响应复杂,操纵反应迟缓协调动作多,难度大,加上直升机的稳定性较差,因而直升机驾驶员操纵飞机困难.武装直升机能否执行对地攻击任务?攻击的机会及可持续射击的时间有多长?就是本文的主要研究目的.     

基于FlightGear的直升机可视化飞行仿真系统设计

飞行仿真是直升机控制系统研究中必不可少的一个环节.在VC6.0平台下建立了直升机非线性六自由度动力学模型,飞行控制律和飞行指令遥控台,使用串口使三者进行数据传输;同时借助FlightGear模拟器外部数据的输入/输出接口,将飞行仿真数据通过UDP网络传输,驱动FlightGear可视化引擎,实现飞行仿真中天气条件、飞行姿态和地理环境的三维可视化显示.飞行指令遥控台、飞行控制律、直升机动力学模型及视觉仿真软件这四者构成了一个完整的可视化仿真系统,实现对直升机的总体结构和飞行情况直观形象的显示,从飞机的姿态、位置、轨迹变化中发现存在的问题,对控制策略的设计验证和改善提供一定的帮助.     

先进的航空综合武器控制系统原理概要（二）

二、综合飞行/武器控制概念综合火力/飞行控制(IFFC)系统解决空对空机炮射击,空对地机炮射击和轰炸的自动控制问题.为了解决导弹发射的自动控制问题,美国空军又提出了综合飞行/武器控制(IFWC)概念.这样就使所有武器攻击系统可以实现综合化和自动化,不但可以大大增强战斗机的武器投放能力和作战有效性,而且可以     

F—16飞机的火力控制系统

一、概况 F—16飞机是美国通用动力公司研制的空中优势战斗机,它也有很强的对地攻击能力。1979年开始装备美国空军。最新的型号是F—16E（研制中）。 F—16装备有数字式火力控制系统。它包括火力控制瞄准系统、多功能显示器、Magic362F火力控制计算机、AN/APG—66脉冲多卜勒火力控制雷达、火力控制/导航控制板、SKN—2400（或—2416）惯导装置（1NU）、外挂武器管理装置（SMS）等硬设备和作战飞行程序（OFP）等软件。 F—16武器系统包括七部计算机,其中中央火控计算机,雷达计算机、惯导计算机、火力控制瞄准系统计算机和外挂武器管理计算机使用各自的作战飞行程序,如表1所示。大气数据计算机和多功能显示器使用驻留在只读存储器中的程序。 美国空军还进行了在F—16飞机上使用头盔瞄准具/显示器的研究。不久,作为AFT1计划的一部分,还将在F—16上试飞综合飞行/火力控制系统。 F—16飞机的火力控制系统保证了载机的全天候空对空作战和空对地攻击能力。其具体功用如下: 1、搜索、跟踪（距离和角度）各种高度上的空中目标; 2、能下视。可在杂乱回波中截获和跟踪目标; 3、使用AIM—9L/9J“响尾蛇”导弹和M61机炮攻击空中目标; 4、使用机炮、火箭弹、炮弹、制导武器和电/光（E/O）制导武器攻击地     

基于USB的波分复用光传飞行控制系统的开发

针对飞行控制系统的特点,开发了一套基于USB的多路数字信号进行波分复用的光纤传输系统,以提高光传系统的传输速率.着重构建了光发射器、光接收器及光波分复用器的物理系统.在直升机显模型跟踪电传飞行控制系统(MFCS)的基础上,开发了直升机贴地飞行波分复用光传系统实时半物理仿真验证平台.通过光传与电传性能对比,验证了所开发系统的可行性,具有工程实用意义.     

基于模糊控制的倾转三旋翼无人机过渡模式操纵策略研究

倾转三旋翼无人飞行器作为一种特殊构型的飞行器,结合了直升机和固定翼飞行器的优点,同时具备了直升机和固定翼飞行器的操纵方式,但在过渡模式中需要对发动机短舱进行控制,造成操纵冗余问题,两套操纵方式都不适合单独使用。针对倾转三旋翼无人机过渡模式发动机短舱倾转过程中的飞行器操纵冗余问题,建立了合适的倾转三旋翼过渡模式动力模型,提出了一种新的基于模糊控制的倾转控制方法,通过与传统的倾转旋翼飞行器过渡模式操纵策略对比实验分析发现,该方法能够较好地解决倾转三旋翼无人机过渡模式中纵向高度控制问题,使倾转三旋翼无人机能够平稳高效地实现过渡模式飞行。     

嵌入式电子飞行仪表系统(二)——飞行数据采集系统软硬件设计

在对飞机进行飞行控制的过程中,飞行员要及时了解飞机的各种飞行参数,以确保对飞机安全准确地进行操纵,如果是编队飞行,本机的飞行员还需要及时了解友机的部分飞行参数。因此,一套完整的EFIS系统,除了包含能够给飞行员提供直观与完备的可视化界面的电子综合显示系统之外,还必须     

机载火控系统的新发展——IFFCS

机载火力控制必须解决的基本问题是,首先要对目标进行预测,确定目标的空间位置,其次要进行火力控制计算,确定武器投放空间的位置,第三要及时、准确地把攻击机操纵到武器投放点,并投放武器.现有各种飞机的火力控制系统都是按常规方法设计出的飞机为基础来解决上述问题的.     

无人直升机大屏幕多通道视景飞行仿真技术

为了更好地演示无人直升机飞行控制的仿真效果,开发了无人直升机飞行控制多通道视景仿真平台,该平台使用3个通道在弧形大屏幕上演示仿真效果。软件部分使用Visual C++6.0编程,利用Creator软件建立无人直升机三维模型和飞行场景,采用Vega软件实现动画显示效果。硬件部分由3台计算机、3台投影仪和2个控制杆组成,实现多通道视景仿真数据的传输及同步,以及三通道视锥配置,并实现三通道渲染场景的无缝拼接。通过无人直升机在此平台上的飞行仿真证明,该多通道视景仿真系统比传统视景系统的显示效果更为突出。     

低空夜间导航和瞄准红外系统(LANTIRN)

—LANTIRN系统的提出在飞机上采用两个FLnR传感器,一个用于夜间导航,另一个用于火力控制的方式,是从AH—64先进武装直升机上TH-DS/PNVS(目标捕获指示系统/驾驶员夜间系统)转召开始的.THOS转召的FLIR传感器用昼夜和坏天气条件下目标搜索、捕获、识别、跟踪和攻击.而PNVS转召的FLIR的传感器则用于夜间导航飞行,使直升飞机具有贴地飞行能力.FLIR传感器装于固定翼飞机上也逐渐发展起来,其功能也是用于火控与导航.装于F—4E飞机上的AN/AVQ—26宝石平头钉吊舱的主要功能用于夜间火控,发射红外制导幼畜导弹或激光制导炸弹.如果在夜间飞行时,把吊舱反射镜瞄准线调到与飞机速度矢量方向相同,FLIR可以显示飞机航线前方地形图象,而吊舱中的激光器可以测得飞机与障碍物之间的距离,构成防撞系统.因此,AN/AVQ—26宝石平头钉吊舱具有部分导航功能.     

关于接近传感器原理介绍及常见故障分析

随着科学技术的不断发展，民航业经历着翻天覆地的变化，飞机也由原先的机械传动发展成如今的电传操纵系统，飞机上的各类传感器也随之增加，其中接近传感器可以说是飞机上使用最多的传感器。起落架位置、舱门的开关状态、待命手柄的位置等等，都和接近传感器密切相关，都依靠接近传感器提供的电信号。     

基于单片机的飞机航向控制显示教学模型设计与实现

为增强飞行学员飞机航向控制理论直观教学效果,采用MCS-51单片机作为系统CPU,完成了飞机航向控制系统仿真动态模型平台的设计.通过模拟飞机操纵机构控制,直接利用汇编语言即可实现仪表显示功能.试验结果表明,系统响应速度快,控制显示功能直观,课堂教学效果好.     

驾驶员模型参数对横航向PI0的影响研究

随着电传操纵系统在现代飞机上的广泛应用,其动力学特性也越来越复杂。如果驾驶员的操纵与飞机性能及其外部环境不协调,则人机闭环系统稳定性下降,严重时会出现一种非期望的,不符合驾驶员意愿的闭环耦合振荡,直接影响到飞行安全,这种现象称为驾驶员诱发振荡。针对驾驶员操纵诱发横航向振荡问题,本文建立了横航向驾驶员-控制器-飞机本体组合系统的数学模型,研究驾驶员模型中诱发横航向振荡的关键参数。以空客A300飞机横航向模型进行闭环仿真分析,给出各个参数对横航向PI0的影响特性,分析结果对工程实践具有一定的指导意义。     

美国战斗机作战飞行程序简析

50年代末,美国在F—106截击机的MA—1火力控制系统中首次使用了数字计算机,开创了数字机在飞机上应用的先例.60年代以后,随着机载计算机硬件和软件的发展,在飞机上数字机的功用,也逐步从火力控制(武器投放)扩展到导航、通讯、显示、飞行控制、各种传感器的数据处理、自检测和飞机控制等各个领域.因此,飞机上应用的计算机数量、存储装置的总容量和作战飞行程序的规模都明显地增长.50年代末在F-106A飞机上只有一个MA—1数字机,其作战飞行程序不超过8K;而70年代末服役的F—16A战斗机总共装备7个数字机,总存储容量达到16位×137K.其中5个可编程计算机的作战飞行程序总共为16位×113K.到80年代,F/A—18飞机采用的数字机数量更多,总存储容量超过了800K(表1).     

驾驶员模型参数对横航向PIO的影响研究

随着电传操纵系统在现代飞机上的广泛应用,其动力学特性也越来越复杂。如果驾驶员的操纵与飞机性能及其外部环境不协调,则人机闭环系统稳定性下降,严重时会出现一种非期望的,不符合驾驶员意愿的闭环耦合振荡,直接影响到飞行安全,这种现象称为驾驶员诱发振荡。针对驾驶员操纵诱发横航向振荡问题,本文建立了横航向驾驶员-控制器-飞机本体组合系统的数学模型,研究驾驶员模型中诱发横航向振荡的关键参数。以空客A300飞机横航向模型进行闭环仿真分析,给出各个参数对横航向PIO的影响特性,分析结果对工程实践具有一定的指导意义。