飞机混合式操纵系统的建模与仿真

基于对某型飞机机械式飞行操纵系统结构的分析，针对其方向舵操纵通道，利用等效动态模型法建立了其混合式操纵系统完整的数学模型，其中对软式传动机构部分采用了一种新的等效建模方法。通过在MATLAB环境下的数字仿真与降阶处理，得到与实际系统静态、动态响应相吻合的模型。该模型可以进一步经过处理而得到系统的等效线性模型，将可用于操纵系统自身特性的分析，及整个飞机飞行品质的研究中。     

读者点登

广东佛山读者梁炳钊来信: 请介绍飞机的电传操纵系统。操纵系统的概念和发展飞机的操纵系统通常是指飞行员用以直接控制飞行姿态的这部分操纵装置。最初的操纵系统是飞机驾驶舱内的杆和舵,以及用钢索或金属杆与之相连接的空气动力舵面。飞行员巧妙地利用前后推拉杆、左右压杆和左右蹬舵这三种方法操纵,使飞机能在空中稳定地保持需要的飞行状态,自如地旋转、翻滚变换飞行姿态,完成各种特技动作。随着飞机尺寸的加大以及飞行速度和飞行高度的增加,气流作用在飞机升降舵上的力也越来越大。一架飞机在不同的高度或以不同的     

离散杆式战斗部对飞机的毁伤计算与仿真

通过对某型飞机的结构易损性,包括离散杆空间分布及离散杆的飞行姿态规律的分析,建立了在一定弹目交会条件下,离散杆式战斗部对飞机的毁伤计算模型.通过对离散杆数学模型中离散杆空间分布、离散杆飞行姿态规律,以及交会计算模型的毁伤计算数学模型仿真说明,该模型能够获得一定交会条件下飞机的毁伤状态、损伤尺寸和形态,有助于开展离散杆战斗部威胁下的飞机生存力分析及战伤模式研究.     

飞机着舰轨迹稳定性及飞行员操纵策略研究

针对舰载机着舰时操纵性下降等问题,通过对飞机受力分析及动态仿真,得到着舰条件下保持飞机轨迹稳定性的方法,并对飞行员控制飞机着舰的操纵策略进行了探索。以 F/A-18舰载机为例,结合小扰动方程,分析了飞机在下滑时仅操纵升降舵无法跟踪航迹的原因,分析飞机各参数对升降舵及油门杆的跟踪响应情况,给出了着舰时飞行员消除高度误差操纵策略,并运用 Matlab/Simink 软件仿真了飞机在低动压下的纵向响应特性。仿真结果表明,利用操纵油门杆来消除下滑时的高度误差的操纵策略是可行有效的。     

基于JSBSim的通用空中目标机动仿真模型设计及实现

为解决空空导弹试验鉴定数字仿真中目标模型机动样式少、可扩展性差的问题,本文开展了六自由度空中目标机动仿真模型的设计和实现.设计了不同目标机动方式下的法向过载、切向过载、滚转角过载控制律模型;设计了从三个通道过载解算飞机升降舵、副翼及油门杆操纵指令之间关系的控制模型;基于开源、开放的飞行动力学模型框架JSBSim开展目标...     

X 型遥控模拟飞机三维飞行仿真系统

为提高训练效果,基于计算机可视化仿真技术,利用可视化程序开发工具软件VB6.0及应用程序编程接口DirectX,建立具有人机交互功能的X型遥控模拟飞机三维飞行仿真系统。三维飞行仿真系统的实现步骤包括3D模型的导入、X文件的载入、飞行运动仿真的实现和人机交互功能的实现。系统运行结果表明,该系统可以逼真模拟X型遥控模拟飞机的飞行操控动作,提高X型遥控模拟飞机操纵手的飞行操控训练水平。     

导纳控制算法在主动侧杆系统中的应用

为解决主动侧杆系统操作平顺性的问题,对柔顺控制算法里的导纳控制算法进行分析。将柔顺控制技术运用到主动侧杆系统中,用来优化主动侧杆系统中杆力与杆位置的关系;将导纳控制算法运用到主动侧杆系统中,提高主动侧杆系统的运动柔顺性,达到优化杆力和杆位移的目的。仿真验证结果表明：该算法能提高飞行员输入推力指令的带宽,提高飞机的操纵品质。     

你Q我A

Q:飞机是如何实现俯仰和滚转的?网友Lsygg520A:飞机的俯仰和滚转操纵主要与副翼和升降舵的动作有关。以常规布局飞机为例,主机翼一般安装有副翼和襟翼,水平尾翼则由国定的水平安定面和可动的升降舵组成(如右图所示)。在直线飞行中,飞行员向后拉驾驶杆,升降舵向上偏转一个角度,在水平尾翼上产生向下的气动力,对飞机重心形成俯仰力矩,迫使机头上仰,迎角增大。反之,则升降舵下偏,机头下俯。如果飞行员向左压驾驶杆,右副翼下偏,右翼升力增大,左副翼上偏,左翼升力减小,两翼升力之差形成横滚力矩,使飞机向左加速滚转。反之,飞行员向右压驾驶杆,…     

无人机飞行控制地面仿真

针对某型无人机飞行设计要求,对无人机空中飞行进行模拟仿真,并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。根据仿真试验的目的和要求,搭建适合无人机半实物仿真系统,介绍半实物仿真系统的组成;设计无人机的基本控制规律和逻辑,在此基础上建立某型无人机的简化数学模型,确定相关模型参数;对飞行控制系统进行仿真,构造某型无人机半实物仿真系统,并对无人机全飞行控制双机进行仿真试验、分析。试验结果表明:无人机飞行控制系统具有良好的控制效果,满足飞行控制要求。     

弹簧杆刚度对电动负载模拟器的性能影响研究

弹簧杆刚度是影响电动负载模拟器加载精度和快速性的重要因素。文中介绍了电动负载模拟器的结构组成,并基于电动负载模拟器数学模型,从电动负载模拟器控制器参数、加载动态性能和多余力矩的影响三个方面研究分析了弹簧杆刚度变化对系统性能的影响。计算结果表明弹簧杆刚度增大会导致系统快速性降低、多余力矩增加,所以工程应用时一般选取弹簧秆刚度略大于系统最大加载梯度即可。     

基于Simulink/Stateflow的某型战机燃油系统功能仿真

针对某型战机飞行模拟器燃油系统功能仿真中复杂的数值计算和逻辑控制问题,提出一种基于Simulink/Stateflow 的燃油系统建模与仿真方法.在分析仿真需求基础上,应用 Simulink/Stateflow 构建某型战机燃油系统的功能模型并进行仿真验证,说明模型代码的生成及使用.仿真结果表明:该方法能够直观有效地实现某型战机燃油系统的建模与仿真,并生成 C++代码嵌入到仿真平台中,减少代码编写工作量,可为其他机型飞行模拟器燃油系统的开发提供参考.     

基于HLA 的某型飞机指挥驾驶模拟器组训系统

为解决多飞行训练模拟器与飞行训练指挥模拟器互联的复杂仿真任务问题,设计一种基于高层体系结构(high level architecture,HLA)的模拟器组训系统。以某型飞机飞行训练模拟器、飞行指挥训练模拟器为基础,提出多飞行训练模拟器与飞行训练指挥模拟器组训系统的结构,在原有平台的基础上,采用HLA/RTI作为其体系结构和支撑平台,对飞行指挥训练模拟器进行升级改造,实现了4种气象条件下各个飞行科目的模拟飞行日训练。仿真结果表明:该系统能减少实装损耗,保障飞行安全,具有较高的军事经济价值。     

某高超声速飞行器助推段纵向控制策略研究

为解决某高超声速飞行器助推段纵向控制的问题,以火箭助推垂直发射式飞行为对象,对其高超声速飞 行器助推段纵向控制策略进行研究。根据飞行器的飞行环境和自身结构,给出特性分析并剖析了控制难点,建立运 动参数时变模型,提出纵向姿态控制、增稳控制和迎角保护策略。分析结果表明：从稳定性和操纵性两方面与迎角 相比,俯仰角控制器具有更好操稳性,俯仰角速率指令内回路在助推段相比于阻尼内回路具有更好的鲁棒性。     

某飞行模拟器视景系统的设计与实现

针对飞行模拟器视景系统实时性要求高,视场角较大,场景覆盖范围较大,逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制任务的特定需求,设计该模拟器视景系统。对显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术等进行了深入研究。实际使用效果表明：该系统能满足研制的相关要求,显示效果逼真,受到飞行员的认可和好评。     

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。     

飞机飞行数据实时传输系统

针对现有飞机飞行状态监视手段单一、信息不丰富等问题,提出一种飞机飞行数据实时传输系统。在超短波频段上,基于TDMA技术,实现了多架飞机飞行数据的组网传输。构建了机载飞行数据传输设备及天线、地面网路控制与接收基站及天线组成的飞机飞行数据实时传输系统,并在某型飞机上进行改装,实现了飞行数据的实时传输。飞行检验结果表明：该系统设计正确、性能优良,为进一步拓展飞行数据的应用范围、辅助开展飞行指挥奠定了基础。     

某随动负载模拟器 GM/SN-PID 自适应控制

为提高某随动负载模拟器加载系统的加载精度,设计一种基于灰预测单神经元 PID 自适应(grey prediction single neuron PID,GM/SN-PID)控制策略。通过分析随动负载模拟器的系统构成和工作原理,简化加载电机模型, 根据转动惯量盘模型,建立随动负载模拟器模型。在传统 PID 控制的基础上引入灰预测模型用于初始化 PID 参数的 整定,单神经元自适应控制器用于在线调节 PID 比例、积分和微分参数。仿真结果表明：该方法能提高加载系统的 加载精度,具有较强的鲁棒性,优于传统 PID 控制。     

某型舰载机FCLP模拟训练系统设计

为了解决舰载机陆基着舰训练(field carrier landing practice,FCLP)风险性大、事故发生率高的问题,设计一种基于某型舰载机特点的模拟训练系统.依据舰载机着舰训练的要求,在传统飞机模拟器基础上对系统组成结构及各分系统进行了详细设计,建立了光学助降系统模型与着舰指挥员模型,并对视景系统进行了优化设计,实现了人工着舰与自动着舰2种指挥模式,并具有飞行回放与讲评功能.实际应用结果表明:该系统对于提高舰载机飞行员陆基着舰训练技术效果明显,具有较高的军事经济价值.     

推力矢量拦截弹制导控制一体化设计

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢量偏心角的数学表达式,解决了多控制量之间相互争斗的问题。在此基础上,通过模型标准化,采用Backstepping方法(反步法),借助Lyapunov再设计工具,对导弹制导与控制系统进行一体化设计,得到了俯仰平面内的制导控制律。仿真结果表明,和常规制导与控制方法分别设计相比,采用该制导控制一体化设计方法能够使拦截弹有效拦截机动目标,并且导弹的姿态和执行机构偏角的变化也更加平稳。     

激光干涉系统在飞行模拟转台校准中的应用

电液伺服飞行模拟转台为复杂的、大型的专用仿真设备,在半实物仿真实验系统中,为飞行器提供角姿态运动。在频繁、长时间使用的情况下,其技术状态可能产生变化,所以就需要对飞行模拟转台的性能指标进行校准。由于飞行模拟转台工作环境的特殊性,需要研发一种新的能够应用于转台的校准方法。本文建立一种新型的激光干涉测量系统,给出了该系统的组成和原理,分析了测量过程中的误差来源和影响,说明了其在飞行模拟转台校准方面的应用。