机载运载火箭飞行程序设计及仿真

关于载机和运载火箭分离程序的优化设计问题,为实现机载运载火箭飞行程序设计保证运行姿态稳定性,并进一步提高系统模型的可信度,在传统分析方法的基础上.考虑了箭机分离过程中载机与火箭飞行程序之间的相互作用,建立了载机与运载火箭的分离多体动力学模型,研究了影响飞行姿态的主要因素.开发了集仿真计算、三维视景演示和可视化结果分析为一体的机载运载火箭飞行程序设计仿真系统,实现了机载火箭飞行程序设计,性能分析以及三维飞行演示等功能.仿真结果表明系统提高了机载运载火箭飞行性能,并能为飞行程序设计的可行性与可靠性提供了科学依据.     

舰载机起降视景仿真中几个关键问题的研究

为了在视景仿真中逼真再现舰载机在母舰平台上的各种调度与起降过程,以外军舰载机着舰为例,基于场景图形理论和矩阵变换技术解决舰载机与母舰间的随动仿真与独立运动、甲板匹配与定位、脱离与吸附等难点问题。对舰载机起降仿真、甲板作业及攻防对抗演练三维视景仿真系统的设计具有较强的参考价值。     

基于航天飞行器仿真的三维动态演示系统

介绍基于航天飞行器仿真的三维动态演示系统的开发背景、意义以及系统的具体实现方法。介绍了开发所需要的建模软件MultiGen Creator和仿真软件Vega。并使用MultiGen CreaA0r建立了三维模型(火箭、航天飞行器以及发射场、着陆场和地球)；使用Vega创建了仿真的环境(包括载入三维模型、云层、雾和火焰等特殊效果)：最后在Windows2000下，采用Visual C 6．0平台，根据实际的导航模型产生的位置和姿态数据驱动航天飞行器模型，实时更新飞行场景，仿真飞行的整个过程，实现全过程的3D图形化显示。     

基于DirectX的无人机三维虚拟飞行仿真系统开发

建立无人机三维虚拟飞行仿真系统对于无人机的设计、研制与操纵培训具有重要的意义.介绍了一种低成本的基于PC机的无尾式无人机实时三维虚拟飞行仿真系统,对建模与仿真、DirectX、数据库、面向对象编程等技术在可视化系统仿真领域的应用作出了积极的探索与尝试.介绍内容主要为三维仿真建模接口技术比较与采用、无人机飞行仿真系统模型组成与仿真算法采用以及如何运用软件工程概念开发无人机实时飞行仿真软件系统.     

基于Vega的导弹攻防对抗分布式仿真系统研究

近年来可视化技术在飞行器系统仿真领域得到了飞速发展,特别是在飞行器运动状态显示、作战仿真推演等方面起到了极大的推动作用.重点围绕导弹攻防对抗三维可视化仿真系统展开研究,首先基于HLA构建了导弹攻防对抗的分步式仿真系统总体框架;其次应用Multigen Creator软件建立了仿真需要的三维模型,并在Vega实时仿真驱动平台上实现了导弹飞行、预警侦测、决策反攻等的可视化仿真;最后探讨了仿真特效中粒子系统的运用流程,分析了视景仿真中的对显示效果有重要影响的关键问题,如视点配置、转换、画面跳动等,并给出了相关的优化方法,取得了较好的仿真效果,也验证了仿真架构的合理性.     

舰载机自动着舰可视化仿真

根据舰载机自动着舰系统的原理建立了航母的甲板运动、舰尾流、甲板运动补偿和舰载机着舰的引导控制模型;使用3D Max软件绘制了飞机、航母的三维模型;利用Visual C++和OpenGL软件进行编程,完成了舰载机自动着舰仿真软件的设计,并实现了舰裁机自动着舰的可视化仿真.     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。     

基于HLA/RTI 的多无人机编队飞行仿真系统框架

为实现多无人机编队的飞行仿真,提出了多无人机编队的飞行仿真系统设计方案。在对系统需求分析的基础上,设计了仿真系统的总体组成。以高层体系结构(High Level Architecture,HLA)作为框架,利用三维可视化建模工具Creator、视景仿真软件Vega Prime和HLA仿真支撑平台RTI,开发了基于HLA/RTI进行分布式仿真的多无人机编队飞行系统框架。RTI为通信支撑层,建立了多机实时通信的飞行仿真系统,由管理者发号施令,并将飞行结果实时存储,仿真人员可进行分析,改进飞行效果。     

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.     

运载火箭总体设计仿真及评估平台方案研究

针对运载火箭总体设计过程的特点,提出了运载火箭总体设计仿真及评估平台,系统论述了平台定位、功能需求、顶层组成框架设计等相关内容.平台实现了运载火箭的专业模型集成、数据集成和飞行可视化,并支持系统评估和优化设计.     

基于Creator和Vega的红外飞行视景仿真

目前,红外飞行视景仿真已成为飞行仿真的一个重要研究方向,具有重大的军事和经济意义.针对视景仿真技术对于在夜视条件下也可以进行飞行仿真的问题,文中提出利用Creator建立三维地形模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和飞机效果;利用Vega中的SensorVision模块讨论了红外飞行视景生成技术,模拟在夜视条件下红外飞行视景环境,以及观察到的红外景象;利用C 编程,调用Vega API函数,开发了视景仿真程序,最后基于MFC完成了对于红外飞行视景仿真的软件界面的开发.开发和应用结果表明,该系统灵活通用,比基于OpenGL图形库开发的红外视景仿真提高了画面逼真度,缩短了开发周期.     

分布交互式实时三维飞行仿真平台的综合设计

针对基于高阶非线性系统数学模型基础上的飞行器控制系统设计难于验证的实际问题,在基于全数字飞机的非线性模型基础上,在分布式局域网的仿真环境下,利用飞行控制律实时算法、面向对象的编程方法、TCP/IP网络通信技术及计算机三维仿真等技术,构建了分布交互式实时三维飞行控制系统仿真平台,研究了该平台的软硬件构成、设计方法及相关的关键技术,并且在网络环境下分别开发了基于增益表和自修复重构的实时仿真算法,成功模拟了飞机在驾驶员在环和全自动飞行的情况,研究结果表明了该仿真平台在飞行仿真训练和教学中的实用性以及验证先进控制律的可移植性.     

地面站视景仿真系统的设计与优化

为了能更直观形象地展现无人机的飞行状态及攻击目标的效果,提高地面站操纵人员的操作效率,开发了无人机地面站三维视景仿真系统.论述了无人机地面站三维视景系统的设计方法,给出了系统总体结构图,研究了基于Vega Prime视景仿真软件的三维视景系统开发流程,以及如何采用大地形动态分页调度、独立通信线程等先进技术,重点解决了大场景下视景仿真刷新率低的难点.软件设计中引入多线程编程思想,详述了每个线程的具体实现,极大优化了程序性能.     

基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现

目的：“某飞行模拟器训练系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制的全任务仿真系统。以该系统为背景，基于先进的虚拟现实和视景仿真软件-Vega和MuhiGen Creator，设计与开发了视景仿真系统。方法：分析了三维视景仿真的系统结构，采用MultiGen Creator进行三维场景建模，通过Vega实现了模型的驱动。结果：建立了既有丰富的场景，又能很好地满足虚拟环境真实沉浸感要求的视景系统。结论：建立的飞行模拟器视景系统能够满足飞行训练的要求。     

导弹飞控软件集成环境系统设计

导弹飞控软件是导弹控制的核心,其研发过程非常复杂,需要大量研发人员对飞控软件进行算法分析、数学建模、计算机仿真、半实物仿真和演示验证,最终形成产品定型的版本。主要研究并开发了一种基于网络的实时导弹仿真软件集成环境系统,通过该系统,设计人员可以集成管理导弹从研发到定型过程中所产生的以飞控软件为主的仿真软件及其半实物仿真实验,从而大大降低了实验所耗费的时间和精力,提高了对飞控软件的开发以及实验仿真管理效率,更有利于实验结果的分析及处理。     

基于FlightGear的A-SMGCS场面活动三维仿真

针对A-SMGCS系统场面活动三维仿真问题,提出一种以开源模拟飞行器FlightGear为场景仿真平台,以实时ADS-B监视数据为驱动,以Linux为操作平台的机场场面活动三维仿真系统设计新方法。仿真系统按照实际机场模型进行机场布局设计,飞机、航站楼、塔台三维建模,地形数据生成,对真实机场环境进行了完整建模。由于ADS-B监视数据缺少飞机姿态信息,提出一种根据位置数据推算出姿态信息的新方法。首先把ADS-B监视数据进行航迹卡尔曼滤波,然后根据飞机前后两个位置的空间连线矢量计算飞行姿态。通过FlightGear多机网络数据接口导入飞机定位数据与姿态数据驱动飞机模型运动,实现了对飞机运动的六自由度仿真。仿真结果表明,该系统能逼真、准确再现真实机场飞机实时活动情况。由于完全基于开源软件设计,该系统低成本实现了对场面活动的实时三维仿真。     

面向半实物仿真飞行平台的通用型飞行参数测试系统设计

针对半实物仿真飞行平台在飞行科目评估、平台寿命研究及操作标准规范的制定等诸多领域缺乏完整原始数据支持的问题,提出了一种基于LabVIEW的通用型飞行参数测试系统.通过模拟座舱操控输入信息,如飞行摇杆、油门杆、开关控制面板和飞行脚舵等模拟指令,实现了与项目相关方的三维视景仿真软件的系统联试.多次测试结果表明:系统能够对飞...     

混合动态系统的联通格式

混合动态系统是指即具有连续动力学特性又具有离散事件驱动性质的一类特殊的动力系统,并且两者之间存在着相互耦合作用.例如在"机群作战战术与防空系统效能"仿真中,有诸如飞机及导弹飞行等的连续事件系统,有探测模型、目视模型、火力击中目标、高炮发射过程等离散事件系统.混合系统有明显的外部特征,如不连续性、自治/受控切换以及自治/受控状态跳变等.为了研究这类系统的动态特性,研究人员开发了各类仿真软件,这些软件一些实现了产生系统模型的功能,一些实现了实时仿真功能,一些实现了实时监控模型运行的功能.而在一个系统仿真过程中需要用到不同软件来完成整个仿真任务,这就要求各个软件之间能够实现数据通信.而混合动态系统的联通格式实现了软件之间的数据共享.     

基于声线跟踪法开发超声无损检测动态仿真软件

以“声线跟踪法”为基础，运用面向对象的编程语言VisualC＋＋和三维场景开发工具OpenGL，按照面向对象的程序设计思想开发了超声波无损检测仿真软件。该系统实现了超声检测过程的三维可视化并对超声波传播路径和A型显示进行了较为准确的模拟。该文对仿真过程中的三维介质建模和传播路径模拟计算等关键问题进行了详细的讨论，采用CSG／B-Rep混合模型表示法对三维介质模型进行快速建模，并且采用声线跟踪法对传播路径进行较为准确的模拟。最后通过仿真实例，验证了算法的有效性。     

导弹对抗的视景仿真

在巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统之上,将仿真结果以三维视景仿真技术展示。利用Multigen Creator建立巡航导弹、地空导弹和地形的三维仿真实体模型,以Vega作为视景仿真驱动和渲染软件,用导弹对抗仿真系统计算的结果来驱动视景模型,并在仿真中添加了特殊效果,如导弹的尾迹、爆炸场面等。文中详细给出了Vega提供的API的使用顺序和方法。最终开发出的视景仿真系统具有很强的沉浸感。