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.     

机载蒸发制冷循环的稳态仿真

论述了航空蒸发制冷循环的工作原理,根据航空蒸发制冷循环的特殊性分别建立了循环部件中蒸发器、冷凝器、压缩机和电子膨胀阀的稳态数学模型. MATLAB/SIMULINK系统仿真环境下,采用模块化建模的思想开发了蒸发制冷循环系统的稳态仿真工具箱,并给出了系统仿真软件的具体的仿真算法.并以模型飞机的环境控制系统蒸发制冷循环为例,进行了稳态仿真计算,给出了计算结果和分析过程.最后论述了稳态仿真在系统优化设计以及动态仿真过程中的作用和意义.     

全流程污水生化处理过程的仿真设计

根据国际水协会IWA发布的国际评价基准Benchmark,基于2号基准仿真模型BSM2协议,构建了面向全流程污水生化处理过程的仿真平台。该仿真平台采用模块化结构,具有动态信息处理量大、直观性好以及操作简便等特点。利用该仿真平台,可完成稳态计算、动态特性模拟、三类性能指标的计算以及各种先进控制策略的评价等任务。通过对关键水质参数的仿真和相关性能指标的计算,验证了该仿真平台的有效性。     

民用飞机环控系统的仿真系统研究与实现

针对民用飞机环控系统的研究、开发和试验需要,讨论了环控仿真系统的功能需求与系统架构,提出了一种适用于ECS控制器开发全过程的硬件在回路仿真系统.仿真系统采用两台实时仿真机分别运行ECS控制器模型和ECS硬件模型,实现在研发前期确定环控系统动态性能指标和对ECS控制算法的设计与验证;并采用配线矩阵,可以在不改变布线的情况下随时接入真实试验件,实现在研发后期对ECS控制器实物的测试、系统故障模拟以及与真实试验件的联合试验.为ECS控制器的开发全过程提供了从算法到实物的研究、设计与验证的一体化仿真平台.     

飞机环境控制系统的仿真研究

以飞机环境控制系统(AECS)为研究对象,建立了系统各主要部件的数学模型,对系统进行丁仿真研究。采用模块化结构的方法,利用Matlab／Simulink建立各部件的仿真模块并构成系统进行仿真研究,对系统在扰动下的动态响应进行了仿真分析。仿真结果表明所建模型具有较高的精度,为研究飞机环境控制系统的动态性能提供了新的实现途径。     

杂波环境下雷达信号处理的SystemVue建模与仿真方法研究

对雷达信号处理的仿真建模方法进行研究,利用SystemVue仿真平台中专用的雷达模型库构建雷达系统仿真模型,并对杂波环境下的雷达信号处理过程进行雷达系统的建模与仿真实现。首先,分析雷达回波生成过程及雷达信号处理的基本原理;其次,研究雷达仿真模型库中目标模型、杂波/噪声模型、脉冲压缩模型、MTD模型、CFAR模型的功能作用及参数设置;最后,利用SystemVue仿真平台搭建杂波环境下雷达系统仿真模型,并基于矩阵类型的数据对雷达信号处理过程进行仿真。经过仿真,雷达系统模型的信号处理结果与理论相符,验证了该仿真模型的正确性。     

某飞机环境控制计算机仿真测试系统设计

通过研究机载环境控制系统控制功能,分析环境控制系统计算机接口和需求,设计了基于Vx-Works技术的实时仿真测试系统.该系统构建了反射内存实时网络,建立了飞机环境控制系统仿真测试模型.通过管理主控软件运行流程,实现环境控制系统计算机控制功能、性能手动测试和自动测试.     

基于Simu1ink上的虚拟现实环境动态系统仿真

介绍了MATULB中虚拟现实动态系统的开发、运行环境以及虚拟现实工具箱的核心虚拟现实模块，着重介绍了如何利用虚拟现实工具箱在Simulink环境中建立倒立摇控制系统的虚拟现实动态系统仿真的方法，并给出了虚拟现实动态仿真的结果。虚拟现实动态仿真形象逼真，在本地计算机上具有交互性，并在远程计算机上可观察其动态仿真效果。     

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。     

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。     

飞机换热器故障诊断仿真研究

为准确判定飞机环境控制系统关键部件换热器的故障发生情况,针对飞机在运行状态下进行实验的难度,应用计算机仿真技术,为准确进行故障诊断。在建立换热器动态模型的基础上,为克服普通最小二乘法,参数估计是静态,使故障诊断延迟大的缺点,提出采用递推增广最小二乘法对换热器物理参数进行辨识,主要分析单一故障时,换热器物理参数变动情况进行仿真。结果表明,递推增广最小二乘法可以准确辨识换热器物理参数变动,实现换热器故障诊断,验证了方法的有效性和正确性,同时得到了换热器物理参数与故障模式的对应关系,对实际工程中换热器故障诊断有一定的指导作用。     

Computational modular model library of gas turbine

Designing and developing new aircraft engine is time-consuming and expensive. Computational simulation is a promising means for alleviating this cost, but constructing flexible simulation software capable of evaluation of integrated aircraft engine system architectures is hard work. This paper addresses the design of a tool—a generic modular-modeled library of air gas turbine, this library is based on object-oriented technology and hierarchical decomposition and provides a flexible component-based representation for defining, modifying, and simulating the aircraft gas turbine system, subsystem and components. It enables users to customize and extend the framework to add new functionality or adapt the simulation behavior as required, and it allows new models to be composed programmatically or graphically to form more complex models. The model library can be used in steady-state and transient analysis of the aero-engine. It is also a user-friendly, accurate, fast PCbased and easily reusable simulating tool. The advanced object-oriented simulation language Modelica is used to construct this library. Modelica provides a powerful tool to design the library. All of the work described in this paper is developed based upon Dymola/Modelica.     

网格环境下的航空发动机集成设计与分布仿真研究

建立了一个开发航空发动机分布仿真的系统环境．该环境中子模型具有自治性,子模型的设计者可以根据自己的需要选择所使用的工具,定义变量以及他们与其他设计者之间的关系．应用新兴的网格技术建立了一个集成设计和分布仿真的环境框架,它可以灵活地建立和修改基于部件对象模型建立起来的航空发动机模型,并尝试解决仿真中存在的多学科耦合以及大计算量的问题．该框架具有图形化界面,可以方便地更改发动机的参数和结构,其所具有网格技术的易扩展性也为今后建立更复杂的发动机模型提供了良好的平台．研究人员可以应用该系统提供的可扩展设计和仿真环境,灵活地组建新的航空发动机模型并进行仿真．     

基于OpenGL的翼身调姿对接仿真系统开发

针对一种由三轴定位器构成的飞机翼身调姿对接系统,阐述其调姿对接流程,通过机身、机翼轨迹规划及其相应的定位器运动学逆解,实现其调姿算法. 采用面向对象技术,在Visual Studio 2010环境下利用OpenGL（Open Graphic Library）图形库函数开发翼身调姿对接仿真软件,结合定位器运动学方程和翼身轨迹规划实现整个模型在软件界面中的动态仿真,仿真结果能够直观反映机身或机翼位姿及其动态过程,验证了翼身调姿对接算法的正确性.     

一种飞机的航迹模拟仿真算法

飞行仿真中,飞机航迹模拟没有考虑飞机是匀速还是变速,一般由简单的直线和圆组合来表示,这种表示算法较为理想化或简单化。为了建立逼真空情,实现复杂多样的飞行动作模拟,本文对飞机运动的数学模型进行研究,归纳总结飞机直线飞行算法,针对飞机转弯航迹过于理想和简单化提出一种新的模拟算法来模拟飞机转弯航迹。将飞机匀速和变速转弯用一种算法实现,增加新的转弯方式并提高飞机航迹多样性。最后将新算法替代老算法在航管模拟训练系统中进行应用与仿真,与真实飞机航迹数据对比,证实新的算法可以模拟出变速转弯航迹,并使整体航迹更加接近真实。     

空战战法训练系统目标机飞行轨迹实现

空战战法训练系统是运用仿真手段对指挥员和飞行员进行空战战法训练的虚拟系统,在该系统中,目标飞机的运动及其飞行轨迹生成是关系到系统成败的关键环节。首先分析确定了生成基于现有战法的目标飞机飞行轨迹的步骤;然后针对敌方飞机数据缺乏的实际状况,结合训练系统设计,在保证系统要求的前提下给出了考虑飞行极限参数的简化目标机仿真模型;根据现代空战特点选定了空战机动动作集,并设计了动作库;最后给出了根据时间步长推算的飞行轨迹简化计算模型。经实际检验,该模型可以有效地满足空战战法训练系统的需要。     

飞机高压直流电源系统计算机仿真的新方法

飞机高压直流电源系统是一种新型的飞机电源系统。该文提出一种基于MATLAB的计算机仿真功能对飞机高压直流电源系统进行研究的新方法。仿真结果表明，MATLAB提供的SIMULINK和PSB两个工具箱的联合使用，是对飞机高压直流电源系统进行仿真的一个很好的方法。     

VHDL事件驱动模拟核心库

论述了一个为构造编译型VHDL模拟系统而设计的模拟核心库，它采用事件驱动的模拟算法进行元件调度，使其适用于同步电路和异步电路的模拟，采用多值延迟模型，可同时完成功能验证和时序验证工作；采用多数据类型表示形式，适用于从系统行为级，寄存器传输级到逻辑门级的设计模拟验证工作，模拟核心库使用标准C＋＋语言设计，采用面向对象编程思想构造核心库的结构，并使用C＋＋虚接口为被模拟供简单的建模接口，通过实验证明此模拟核心库具有简单，正确，高效，可扩充和平台通用等优点，适合于编译型模拟系统的构造。     

管制指令语音识别在模拟飞行界面的实现

将语音识别技术应用到管制学员的培训中是提高管制模拟机应用效率的重要途径.在深入分析中文管制指令特征的基础上,从语音识别基础技术出发,设计一套适合于中英文管制指令语音特点的语音识别技术,利用MATLAB完成相应程序的编写和模拟飞行界面的设计.通过形成独特的管制指令语音识别模板库,最终在模拟飞行界面实现管制语音指令对航空器飞行的控制.从而为进一步实现自动化模拟机机长席位提供可能,最终完全替代人工机长席位.