基于三维场景的飞行回放仿真系统研究

针对当前机载数据处理以数据分析和二维图表为主,而现有飞行回放可视化上架软件成本过高的现状,为在普通PC上直观再现飞行过程,提出并建立了三维场景的飞行回放.该系统根据视点位置实时读取、渲染和显示不同地形块,根据飞机的高度选择不同精度的地形数据模型,解决了高原机场周边山地大规模地理信息数据与计算机实时处理能力的矛盾,实现了逼真、流畅的飞行回放.仿真实验结果表明,该系统飞行回放仿真动画速度到达20帧以上,能直观反映飞行状态,且成本低,对飞行事后分析具有重要参考价值.     

飞行数据可视化回放与分析软件设计

针对原有飞行数据回放软件存在的回放效果不直观、分析效率低、分析结果不规范等情况,提出了一种三维动态可视化飞行数据回放与分析方案,通过对分析判据进行提炼和量化,按照结构化的分析结果模板,实现了分析结果的自动生成与输出;飞行数据可视化回放与分析软件采用成熟技术,经用户在实际飞行任务事后分析中使用,完全满足用户使用要求,飞行数据回放效果更加友好、分析效率更加高效、分析结果更加明了,各方面明显优于原有软件。     

OGRE在飞行模拟视景系统中的应用

研究和探讨了基于开放源代码的图形引擎OGRE实现的飞行模拟视景系统的设计和实现方法。结合飞行模拟视景系统的设计需求,介绍了OGRE的特点、设计理念、场景管理思想,给出了利用OGRE构造三维地形和模拟座舱、加载三维模型创建动画、以及地形高度查询等相关技术。系统设计实现了效果逼真、运行流畅和对计算机要求较低。     

无人机飞行视景三维可视化仿真

视景仿真作为无人机飞行模拟的一部分,实现了飞行场景的可视化。针对无人机三维可视化过程中的若干关键技术进行研究,如飞机尾焰生成、真实地形渲染、天空建模、镜头光晕绘制等。最后借助VC++和OpenGL编程工具,在普通PC机上实现了飞行视景的三维可视化,达到了较高的帧频率和逼真的动画效果,满足飞行场景实时显示的要求,具有一定的工程应用价值。     

D-P算法的改进及其在飞行轨迹回放中的应用

飞行参数记录了飞行器飞过的位置、姿态和飞行状态,飞行结束后,对飞行参数进行可视化回放,无论是实际的飞行训练中,还是飞行仿真中都是必不可少的,但在回放时,如果逐点显示这些数据,将会消耗大量的系统资源.本文提出一种基于限定俯仰角和航向角变化率的道格拉斯—普克(Douglas-Poiker,D-P)压缩算法对将要显示的轨迹点进行压缩,并对算法进行了验证,效果良好.     

无人机自主飞行航迹规划研究

在分析无人机飞行轨迹问题的基础上,建立二维、三维情况下的航迹规划模型,求得在飞行高度安全的前提下无人机的最短飞行轨迹。作出模型的基本假设,根据维数给出目标探测概率的计算过程以及最短航迹的规划思路。通过设计具体的仿真环境,对不同维数情况下的航迹分别进行求解和分析,验证了模型的合理性。     

高超声速飞行器飞行轨迹的模糊控制设计

针对高超声速飞行器飞行过程中因干扰造成的飞行轨迹散布问题,提出了采用飞行器飞行轨迹的模糊控制设计方法。方法以高超声速飞行器飞行轨迹线偏差和线偏差变化率作为模糊控制器输入,采用模糊推理设计飞行控制系统。在完成高超声速飞行轨迹控制系统数学建模的基础上,结合自动驾驶仪特点对飞行轨迹模糊控制系统进行了设计。结论通过仿真表明所设计的飞行控制系统满足飞行轨迹及攻角性能要求,验证了方法的正确性。     

指北式捷联惯导系统软件的仿真与测试

传统测试用飞行轨迹侧重于模拟飞机真实的飞行轨迹,其导航算法的局限性使得即使出现大的误差也可能无法察觉.改进了一种解析式测试用飞行轨迹的生成方法,设计了一条飞行仿真轨迹,并对轨迹进行了性能分析,指出了方法与传统的飞行轨迹设计方法的优劣.在指北式捷联惯导系统中,对惯性器件进行了建模并设计了惯导系统仿真软件.用所生成的飞行仿真轨迹对导航系统软件进行了测试.通过仿真比较,有效地验证了导航软件的正确性和可靠性.     

基于OpenGL的空战飞机三维飞行轨迹显示

开放图形程序库 Open GL是一种快速、高质量的 3D图形软件 ,用 Open GL与 MFC相结合开发 3D图形 ,可以实现优势互补。概述了 Open GL的特点和实现原理 ,结合空战仿真的需要 ,用 Open GL编写三维飞行轨迹显示程序 ,可以显示飞机的三维飞行轨迹 ,并能实现视点漫游、轨迹上特定点飞行数据读取     

基于性能的导航飞行程序自动化管理仿真研究

民航飞机按照性能的导航(Performance Based Navigation,PBN)飞行程序自动飞行,能够极大地提高飞行的自动化程度。但是利用模拟机来验证PBN飞行程序周期长,成本高。虽然利用计算机仿真系统来验证PBN飞行程序效率高,但难点在于飞行程序的读入、飞行程序三维构建以及飞机模型建模。为此提出了实时仿真验证系统的实现框架,以飞行动力学以及运动学为基础,实现了导航系统的建模,对飞行程序数据利用XML格式进行转换并读取,然后对飞行程序利用三维形式进行展示,同时利用Geometry Clipmap和Clipmap结构来实现地形的构建和渲染。仿真结果表明,系统能够实现对PBN飞行程序的读取、解析、三维航路构建以及实时飞行验证。PBN飞行程序仿真验证系统的实现,确保了飞行程序设计的完整性、有效性和可用性,降低了模拟机飞行验证的成本。     

基于多项式回归算法的飞参记录数据预处理研究

提出利用多项式回归算法对飞参记录数据存在的随机量测误差、野点以及数据丢失等现象进行有效的数据预处理,算法在消除量测误差、剔除和补正野点、补充丢失的数据及数据平滑等方面均具有较高的精度和可靠性并已有效地应用在多型飞机飞参记录数据预处理工作中。利用该算法在Matlab环境下对飞参记录的航姿系统俯仰通道部分数据预处理过程进行了仿真。     

自主飞行机器人导航系统设计

自主飞行机器人系统是以微型直升机模型为载体的复杂系统。在该系统中导航系统采集各传感器数据得到机器人当前飞行姿态、空间位置以及相应的监控信息,控制模块依此监控信息按照给定策略计算并发出控制信号,实现飞行机器人的自主控制。本文对自主飞行机器人导航系统设计及功能实现做出了详细阐述。首先,给出了本自主飞行机器人的系统构造;其次,给出了导航系统的硬件组成部分以及各部分所完成的功能任务;最后阐述了导航系统的功能实现,包括飞行姿态和空间位置的获取。     

基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计

为实现飞机行进轨迹多波段同时调节，使其飞行姿态能够受到软件程序的有效控制，设计基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件程序。根据时钟配置情况，设置CAN通信接口，并以此为基础，完成对导航仪与舵机状态的检测，再联合偏航距离校正结果，规范核心控制程序的编写形式，实现系统各软件模块功能的设计。建立自抗扰闭环，按照PWPF调制技术的静态作用需求，求解二次规划函数，完成基于PWPF调制技术的控制机制定义。在反步控制器运行过程中，推导非线性建模表达式，实现对飞机飞行姿态控制行为的建模，完成基于PWPF调制技术的飞机飞行姿态控制系统软件设计。实验结果表明，基于PWPF调制技术所设计的软件程序，在X波、C波、S波、L波的波频范围内，均能有效控制飞机的飞行姿态，与多波段调节飞机行进轨迹的实际应用诉求相符合。     

基于神经网络的无人机滑模飞行控制设计

针对无人机受扰运动,基于Backstepping方法和非线性滑模控制提出了一种鲁棒神经网络飞行控制方案。对无人机姿态角速度层的系统不确定性项,采用径向基函数神经网络并对其权值进行在线调整,从而实现对其进行逼近。将回馈递推设计方法与滑模控制方法结合起来,基于神经网络的输出为无人机设计了一种回馈递推滑模飞行控制器。所设计的飞行控制器用于无人机的姿态控制,仿真结果表明所研究的无人机鲁棒神经网络飞行控制方案是有效的。     

飞参判据及其应用

在飞参数据的处理过程中,人工判读的方式工作量大,效率低,误判、漏判的概率大,制约了飞参数据在辅助地勤维护中的应用.为此,研究制定飞参判据的方法,对飞参数据进行自动判读,以提高飞参判读的效率,降低故障的漏检概率,更好地发挥在地勤维护中的应用.阐述飞参判据的概念,分析其制定的原则和方法,确立适合用户使用的飞参判据结构,并结...     

飞行模拟机数据包发展综述

对波音和空客的飞行模拟机数据包发展历史、现状和技术特点进行了介绍和分析,同时对国产ARJ21飞机和MA60飞机模拟机数据包的发展、内容和技术特点进行了介绍.在此基础上,重点分析了传统数据包在仿真结果一致性、知识产权保护、模拟机研制和鉴定等方面的局限性,提出了国产民机飞行模拟机数据包在二进制数据包、试飞数据、座舱硬件、仿真航电以及技术服务体系等方面的发展建议.对于二进制数据包,建议分为核心性能仿真模型二进制和全部仿真模型二进制两个阶段进行.     

一种飞行参数缺失数据的预测估计方法

飞行参数数据在记录过程中受到各种干扰因素影响,容易产生部分数据的丢失.为了得到完整又符合实际飞行状态的飞行参数数据,需要对缺失数据的参数数据进行预测估计.飞行参数数据中包含十几个参数,若将所有参数用于每个动作的飞行评估,复杂度太高.考虑到不同飞行状态下,不同的参数相关度不同,采用主成分分析选择相关度较大的若干参数.这些参数数据构成多元时间序列,因为飞行参数具有连续性和平稳性,所以利用多元时序建模综合多个参数相关性进行建模分析,实验证明该方法能够准确地估计缺失数据.     

一种寻优的BP神经网络飞行轨迹实时跟踪算法

实时跟踪飞行轨迹可以有效地观测偏离预定航迹的程度,为位姿修正提供了参考。提出了一种寻优的BP神经网略实时跟踪飞机飞行轨迹,基于误差平方和最小化原则确定最优的隐层神经元个数。不同的飞行状态对应不同的位姿、速度等数据,飞行数据和飞行条件可以通过神经网络的权值和阈值来表征。通过仿真结果可以看出,设计的寻优BP神经网络具有可靠、准确及快速跟踪等优点。