飞行模拟器原型系统导航数据库的构建

为了研究开发高逼真度的飞行模拟器,并为之提供真实可靠的导航数据,提出了飞行模拟器原型系统导航数据库的数据结构要求,即机场、跑道、甚高频全向信标、仪表着陆系统、测距仪系统、中波导航台和指点信标的数据结构要求。结合FlightGear、FS2004模拟飞行导航数据库和真实机场航图,得到了完整可信的导航数据。建立了导航数据库数据结构变换函数,基于Microsoft visual studio.NET,实现了导航数据结构变换,生成了飞行模拟器原型系统可用的导航数据库数据文件,构建了完整的、可信的、数据结构合理的高级飞行模拟器原型系统导航数据库。模拟器程序的运行结果表明,采用的飞行模拟器原型系统导航数据库开发的方法是有效的、可行的。     

飞行模拟器音效系统声音分析与合成技术

在简述音效系统开发方法的基础上,指出声源提取的必要性。提出使用短时傅里叶分析与合成技术以及使用线性预测分析与合成技术从飞机驾驶座舱的原始录音中提取声源的方法。详细讨论了两种方法的主要理论及提取过程,并分别使用实例阐述如何使用短时傅里叶分析与合成技术从原始录音中提取起落架放下时的声音以及使用线性预测分析与合成技术提取飞行中的空气动力噪声。通过实例以及实际开发表明,前一技术比较通用,适用于大部分声源的提取,而后一技术特别适用于噪声的提取。该两种技术还可推广到其他种类模拟器音效系统的开发中,因此具有非常大的工程应用价值。     

基于跟踪补偿任务的飞行员感知模型

针对飞行员对外部信息的多通道感知特点,建立了基于跟踪补偿任务的飞行员感知模型,模型具有视景和前庭系统反馈.通过对飞行员感知特性的深入分析,利用视景系统的外部特征和前庭器官的生理结构建模,结合俯仰跟踪任务,利用最小二乘法对模型进行参数辨识,并在降落和起飞两个飞行工况中对模型进行了验证.试验表明,在跟踪补偿飞行任务中,飞行员控制行为模型的仿真输出曲线与飞行测试数据之间的高度误差小于35m,俯仰角误差小于15°,说明建立的飞行员感知模型能够较好地反应飞行员的感知特性.     

基于混合遗传算法求解飞机定常状态

为保证对飞机定常状态准确求解,在分析了定常状态的基本特性和相应约束条件的基础上,提出了一种新的混合遗传算法.算法基于"学习潜能"的概念将遗传算法中的拉马克学习与鲍德温学习两种学习机制有机结合在一起,将局部搜索次数在群体中进行合理分配,使学习的优势得到充分发挥,使其不足得到有效抑制.本文算法不依赖于飞机动力学模型的具体形...     

带动压反馈的质心测量系统电液伺服控制方法

质心测量系统用于大型重载车辆的质量及质心位置的测量,具有俯仰和横滚两个运动自由度.系统采用三点支撑加双缸驱动方案,驱动系统采用液压伺服控制,保证了平台运动的平稳性与准确度.建立了非对称阀控非对称缸的动力机构数学模型以及系统仿真模型.分析了采用动压反馈校正前后单通道控制系统的闭环频率特性和响应特性,仿真结果验证了动压反馈校正是有效的.     

一种新型三自由度并联机构动力学建模

基于牛顿欧拉法,针对一种采用非对称液压缸构建的新型三自由度并联机构进行了完整的动力学建模,为该机构结构优化打下基础。运用非对称阀控制非对称缸负载匹配理论,给出了一定结构参数和运动性能要求下的负载轨迹、最佳负载匹配曲线以及相关液压参数,为液压元件的选型提供设计依据。     

飞行模拟器三维声音仿真及实现

为了使飞行仿真具有真实感和沉浸感,重现飞机座舱的三维声场环境是非常必要的.在确立飞行模拟器所要模拟的声音事件基础上,使用频谱分析和时频分析方法分析实际现场采集的声音数据,找出飞机各个部件声音的基本特征,再使用LMS自适应滤波及其他各种信号处理方法从原始录音中提取出用于仿真的声源.基于系统集成和性能的考虑,提出一种新的声音仿真系统组成方案,并在软件实现上使用面向对象的程序开发方法.详细讨论了研究开发三维声音仿真系统的关键技术,即声音实时合成技术和空间化技术.将开发出的三维声音仿真系统集成在实验室的波音737-800飞行模拟器中,经过大量试飞证明了该开发方法的可行性和有效性.     

飞行模拟器自动着陆系统的建模与仿真

对飞行模拟器自动着陆系统进行了研究.现有的研究多集中在进近阶段,而对接地、拉平以及复飞阶段的研究不够,或并没有统一在相同的控制结构中,使得自动着陆系统的功能和性能无法满足高等级飞行模拟器的指标要求.为了完善自动着陆控制过程,提出了一个完整的自动着陆系统控制律算法,基于典型飞行控制系统体系结构,分别建立了制导回路和姿态回路的控制模型,并进行仿真.算法结果能够满足自动着陆过程中所有飞行阶段对控制算法的功能要求和性能要求,仿真结果表明了控制算法的有效性.     

一种新型多轴振动台雅克比矩阵的解算

以一种具有串并联混合结构的新型多轴振动台为对象,分析其速度雅克比矩阵的求解方法,解决了目前对该种混合结构机器人的雅克比矩阵解算方法较少的问题,得到了系统各部件之间的运动速度及加速度关系,为该类型的机构运动学及动力学分析奠定理论基础。     

一种新型并联机构的运动学分析

该机构由动平台、静平台、上折页、下折页和作动器构成,动平台与上折页以球副连接,上下折页、下折页与静平台、作动器与静平台以及作动器与上折页以转动副连接。其中上下折页和作动器组成一组支链,支链内部也形成闭环,且由三组对称的支链构成这种折页式三自由度并联机构。为了获得该并联机构的运动学参数变化和奇异性,运用支链坐标系的方法,对该机构的每一个构件都做了详细的运动学分析,并且获得了该系统的雅克比矩阵和各构件的运动学参数。通过对雅可比矩阵的分析,获得了该机构的奇异空间。