某型飞机飞行训练模拟器的设计与实现

论文对某型飞机飞行模拟器进行了设计与实现。首先提出了某型飞机飞行模拟器进行设计的依据和原则,在此基础上提出总体的设计思路;阐述了某型飞机飞行模拟器研制的内容,对某型飞机飞行模拟器体系结构进行了设计;对驾驶杆力仿真、模拟仪表仿真、PWM电机调速、视景生成系统设计、图像校正和边缘融合等关键技术进行了系统的分析;文中所设计与实现的飞行模拟器与同类型、同级别的飞机飞行训练模拟器相比,飞行训练更丰富、视觉更好,特别是驾驶杆操纵感觉更好地模拟了飞行实际。该型号飞机飞行训练模拟器已装备航空兵部队,并取得了良好的训练效果。     

飞行模拟器虚拟仪表设计

阐述某型飞机飞行模拟器仪表仿真系统的设计方案．给出在VisualC＋＋6．0下基于OpenGL的虚拟仪表的绘制方法。实践证明,基于OpenGL的虚拟仪表建模形象逼真,代码的可重用性好、效率高、扩展性强,在通用性和模块化方面具有良好的特性。     

基于OpenGL的飞行模拟器图形仪表设计

针对某型飞机飞行模拟器仪表仿真的特点,提出了一种在Windows平台上采用Visual C＋＋6.0开发基于OpenGL的图形仪表的方法,运用OpenGL纹理贴图技术实现了图形仪表的绘制。实际应用证明,该方法圆满完成了航空仪表的仿真,降低了飞行模拟器的整体研制费用,取得了良好的飞行训练效果。     

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。     

基于虚拟现实技术的飞行视景仿真

飞行视景仿真是飞行仿真的一个重要组成部分，它的视觉效果和逼真程度将直接影响整个飞行模拟器的逼真度。讨论了飞行视景系统的构成、视景的生成与显示，并介绍了几种开发视景系统的工具软件，重点讨论了虚拟现实技术在飞行视景仿真中的应用和关键技术。     

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HLA的飞行模拟器视景系统的开发

随着分布式交互仿真技术的发展,先进飞行模拟器需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该模拟器基于HLA仿真支撑平台pRTI和实时视景仿真软件Vega Prime开发了飞行仿真模拟器的视景仿真系统,为操作人员提供逼真的虚拟环境.介绍了飞行模拟系统的总体框架,在阐述视景联邦成员的开发过程中,重点研究了时间推进策略;采用延迟一帧数据的方法解决了图像的平滑显示问题;采用DR算法,降低了网络通讯量,提高了系统的实时性;通过对爆炸源模型的优化,增强了特效模拟的逼真度.     

机载火控雷达训练模拟器的设计

航空电子综合仿真系统中的机载火控雷达模拟器与视景、火控、敌我识别和电子对抗等仿真系统构成一个具有多种训练功能的模拟系统。讨论了雷达模拟器的软、硬件结构，说明了机动目标多精度模型的建立方法，分析了地、海与体杂波的雷达反射特性模型。采用以检测概率逼近的方法来模拟机动目标的杂波环境下的检测，并进行目标航迹的处理。分别进行目标、真实回波和辅助图形的绘制合成完成的雷达图像。上述方案应用于某型飞行训练模拟器的研制，取得预期效果，具有良好的工程应用前景。     

直升机仿真模拟训练软件系统设计实现

针对直升机仿真与地面模拟训练的需求,以VC++和Vega为开发工具,研制了一套具有三维视景显示功能的软件系统。通过编写直升机各执行机构的递推运算程序实现直升机模型的解算,用MFC设计直升机"操纵台"与"驾驶杆"界面,在Vega配置的视景仿真环境中显示直升机飞行姿态,以GDI为辅助工具编写虚拟仪表和曲线显示窗口,实时显示直升机姿态角、航向角和速度等飞行数据,实现了直升机仿真与模拟训练功能。实际运行结果表明,该系统仿真效果逼真,达到了设计要求,具有较好的实用性。     

飞行模拟器多通道视景校正融合方法研究

针对某型飞机飞行模拟器多通道视景校正融合处理需要,提出一种飞行模拟器多通道视景校正融合方法.首先介绍了飞行模拟器多通道视景校正融合处理的总体思路,其次提出了一种基于网格的视景几何校正方法,再次实现了基于边缘融合函数的边缘融合处理,最后采用GLSL着色语言设计了多通道视景校正融合软件.仿真表明,所提出的飞行模拟器多通道视景校正融合方法融合效果好,满足飞行模拟器多通道视景校正融合处理实时性要求.     

一种多飞行器自主编队飞行智能仿真系统研究

为缩小多机自主编队飞行理论研究与实际应用的差距,加快导航与控制系统从设计到产品实现的过程,提出了一种用于多飞行器自主编队飞行的智能仿真系统.该仿真系统采用多通道信息采集设备、多通道星座模拟器、协同飞行仿真控制设备,将真实飞行设备接入闭环仿真,有效验证了导航与控制系统方案的可行性.该仿真系统中,用同一时钟模块控制多通道星座模拟器各通道运算周期和动力学平台的运算周期,解决了两者运行时间不一致的问题,有效降低了仿真系统的误差,增强了仿真的真实性.基于专家经验自主发送指令、判断状态和故障诊断,实现智能化测试,提高仿真效率.应用实例表明,自主编队飞行仿真结果与真实飞行结果一致,证明了该仿真系统设计方案的有效性.同时,基于该系统进行飞行产品的软件、硬件、设备同步开发,缩短了研发周期和成本.     

一种航天器推进剂补加飞控模拟器设计

推进剂补加飞控模拟器是飞控中心用来验证推进补加程序和地面测控方案、训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境;提出了一种用于推进剂在轨补加任务准备的飞控模拟器设计,详细介绍了系统结构和原理, 给出了系统信息流向、软件设计,最后对主要技术难点及解决措施进行了说明,该模拟器具有真实性高、通用性高及灵活性高的特点,可以实现对推进剂在轨补加过程的动态模拟,在我国首次推进剂补加任务准备中得到了充分的应用和验证,取得了较好的效果。     

无人机飞行控制系统模拟器设计

提出了一种基于工业控制计算机开发的某型无人机飞行控制系统模拟器设计;详细介绍了系统设计原理，给出了硬件构成方案、软件功能模块组成和程序流程图，最后分析了测试结果；该模拟器充分利用了当前计算机技术、自动控制技术、系统实时仿真技术和面向对象编程技术，具有功能强大、界面友好、操作灵活的特点。可用于无人机系统先期设计验证或后期测试维护；实际使用情况表明该系统性能良好，完全能够代替真实飞行控制系统进行实时仿真试验。     

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据。针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值;     

基于ACUTROL 3000控制器的转台远程控制系统在半实物仿真系统中的开发应用

转台是导弹半实物仿真系统中最为关键的设备之一,针对基于ACTROL 3000运动控制器转台的工作特性,重点研究并解决其在半实物仿真系统中的应用技术,开发基于RTX实时环境下的通用化的转台远程控制系统,在半实物仿真系统中得到成功应用。     

基于MATLAB的飞行仿真

该文介绍了一种小型飞机飞行模拟器飞行仿真模型的开发过程。建立了非线性的动力学方程和起落架模型,采用插值方法生成气动系数,利用S imu linkTM中航空工具箱构建环境模型,使用StateflowTM表述逻辑关系。气动数据来源于DATCOM。较为完整的模型,使得仿真整个飞行的过程,滑跑,起飞,巡航,降落得以实现。进行了飞机起飞和降落阶段的仿真,结果表明模型可用。非线性的数学模型能够比较真实地反映飞机的实际特性。仿真模型开发的成功为模拟器的建立打下了基础。     

基于BP神经网络的三轴转台偏航控制

三轴飞行仿真转台系统作为一种非线性、强耦合系统,难以用精确的数学模型进行描述。文中以三轴飞行转台系统中的回转转台伺服控制系统为研究对象,在分析了回转转台的驱动机构一直流无刷电机的数学模型的基础上,对常规PID控制算法和BP神经网络PID控制算法进行了比较分析。对BP神经网络算法和计算流程进行了简介。同时对阶跃和正弦信号进行MATLAB仿真。仿真结果表明,该方法可以实现有效的控制,并且与传统PID算法相比,具有更好的自适应性和鲁棒性。     

DFS控制网络系统延时分析

动态飞行仿真中错配主要影响仿真效果。错配主要产生于控制网络系统的延时。因此,研究控制网络系统延时对动态飞行仿真的影响具有重大的理论和应用价值。从系统整体出发,把串并联网络结构的时间延时映射到系统流程之中,应用随机Petri网进行系统的性能分析与预测。     

Central Processing Unit for an Autopilot: Description and Hardware-In-the-Loop Simulation

This paper describes the architecture of the Central Processing Unit (CPU) of Pegasus AutoPilot, which is an academic autopilot, in the developmental stage, for small Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The data manager process and control laws, implemented on dedicated hardware, are described. In order to verify, validate, and optimize the system a Hardware-In-the-Loop (HIL) simulation, between the CPU and the flight simulator X-Plane is performed. X-Plane simulates the other systems of the autopilot, such as the sensors and actuators. The system is designed to facilitate the disconnection of the flight simulator and the connection of the real navigation hardware and control surface manager drive, as a plug and play device. The described control loops, consisting of inner and outer loops, controls the aircraft’s attitude and maintains a constant altitude, direction, and speed. The work presented can also be used as a guide for those who wants to begin to use Hardware-In-the-Loop Simulations using X-Plane.