核电站全范围模拟机消防报警系统的研究及应用

针对核电站全范围模拟机消防报警培训的现状进行研究,设计开发了一种基于仿真平台与组态技术相结合的可视化图像火灾自动报警系统。该火灾自动报警系统具有维护方便、开发成本低、可靠性高等优点,为核电模拟机教学提供了各类火灾场景的演练。同时具有丰富的实时监控界面,与实际软件一致的画面风格及操作功能,并为教员提供全新的教控台人机交互方式,让教员快速定位探测器,并便捷、直观地触发探测器报警,减少漏报和误报,提高了消防报警培训系统的稳定性。阐述了系统整体结构、主要功能、通讯接口设计等,主要包括基于TCP/IP协议的通讯接口开发、实时用户监测界面与人机交互界面的设计、实时报警等专用控件开发、教控台设计、仿真控制逻辑设计及消防设备联动等。     

飞行模拟机增强型近地告警系统仿真研究与设计

增强型近地告警系统(EGPWS)是现代商用飞机必备系统,飞行模拟机进行EGPWS科目训练,可以有效避免由于飞行机组操作失误导致的可控飞行撞地(CFIT)风险.重点对EGPWS系统增强功能——前视地形显示预警和地形净空层告警功能进行了研究,实现相应的仿真设计.前视地形仿真利用DEM高程数据作为地形数据库,根据设置的显示精度划分地形栅格,判断扫描点落在栅格内的最高地形,地形扫描结果以机载显示系统约定的地形数据传输协议进行数据组包和传输.为展现直观的仿真结果,使用VPS XT软件绘制地形显示和告警显示界面,以模拟机仿真传感器参数作为系统输入,验证了包括地形告警和显示在内的EGPWS系统功能的正确性.     

飞行模拟机组合导航系统建模与仿真

飞行模拟机导航系统主要是引导飞机从起点沿预定航线安全飞到目的地,为飞行员提供模拟飞行中的位置、高度、速度及飞机当前姿态等参数.首先研究了远程导航系统的仿真原理,然后利用VC开发导航界面和硬件接口程序;利用MAT-LAB/Simulink构建飞行模拟机INS/GPS远程组合导航各子系统的仿真模型,实现了对飞行模拟机远程导航系统的分布式仿真.系统调试结果证实了该方法的有效性和可行性.     

基于CAN总线的A320飞行模拟机接口系统设计

为解决目前A320进口飞行模拟机接口系统速度慢、故障率高的问题,设计基于CAN总线的飞行模拟机接口系统有着重要的意义。阐述了空客A320飞行模拟机CAN总线接口系统的系统功能和设计方法,并对其硬件设计、软件设计和通信机制的设置进行了详细论述,最后对CAN总线接口系统进行了测试。测试结果表明,该CAN总线接口系统能够满足空客A320飞行模拟机的设计要求,运行速度更快,工作更稳定,获得了满意的结果。     

波音737-NG模拟机双指针指示器设计

为替代价格高昂的进口飞行模拟机双指针真飞机指示器,设计模拟机用双指针仿真指示器有着重要的意义.详细阐述了波音737-NG飞行模拟机双指针仿真指示器所采用的数字信号处理器和微型步进电机的工作原理和设计方法;以波音737-NG模拟机双指针襟翼指示器(FLAPS)为例,设计制作了波音737-NG模拟机双指针指示器,并将其安装到波音737-NG全任务飞行训练模拟机进行测试.仿真结果表明,该指示器能满足波音737-NG襟翼指示器的设计要求,成功替代了现有模拟机用真飞机襟翼指示器.     

宁德核电厂全范围模拟机硬盘台系统设计

根据核电厂全范围模拟机（简称FSS）的特点和控制室中硬盘台的功能要求,进行了宁德核电厂全范围模拟机硬盘台的总体方案设计;根据各盘台设备的电气特性、接线及安装要求,进行了硬盘台硬件（包括IO）系统的设计;根据IO系统的特点和模拟机的要求,进行了硬盘台软件的设计,确定了要实现的六项功能：IO通讯,日常维护,升级维护,开关校验,回放和虚拟盘台功能,并依次对它们进行了说明和对软件功能和性能的设计进行了介绍;通过实际应用证明,该设计满足了模拟机的要求.     

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.     

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。     

改进变步长算法在实时飞行仿真中的应用

飞行模拟机是民航训练飞行员的重要装备,飞行仿真系统是飞行模拟机的重要系统之一.飞行仿真要建立飞机的全量运动方程,利用数值算法解算运动方程达到仿真飞机飞行状况的目的.采用四元数法表示的飞机欧拉方程能够克服普通欧拉方程奇异性,但用定步长方法解算会产生较大累积误差,所以必须采用变步长方法.实时飞行仿真要求较高的实时性与逼真度,通过仿真试验分析,确定了采用一种改进变步长2阶Runge-Kutta法,该方法具有迭代次数少,解算精度高,实时性强的优点.利用该改进变步长算法,编写了实时飞行系统仿真软件,软件中使用相应算法解决了变步长算法选择步长与系统迭代定时时间不匹配的矛盾,实现了精确的实时仿真.     

飞行显示器数据处理单元设计与实现

为了满足小型通用飞机对飞行显示器性能、功耗、体积、成本等多方面的要求,实现了一种基于双处理器的飞行显示器数据处理单元。首先介绍了小型通用飞机对飞行显示器的设计需求,其次详细描述了飞行显示器的系统结构和数据处理单元的软硬件实现,最后通过典型主飞行显示界面的实现,验证了数据处理单元的功能。验证结果表明,该数据处理单元具有处理能力强、集成度高、功耗低和扩展性强的特点,具有广泛的应用前景。     

基于DSP的数字航姿模拟器设计

航姿模拟器是在对机栽设备进行地面测试时用来仿真飞机航姿信号的专门设备。传统航姿模拟器通用性差、控制精度低且不易与自动测试系统（ATE）接口。为此设计了基于DSP的数字航姿模拟器。该模拟器能同时输出航向、横滚及俯仰信号，可与计算机接口或直接嵌入自动测试系统，具有跟踪速度快、精度高、控制简单等特点。该模拟器在某型机载雷达ATE中获得应用。     

基于DSP的数字航姿模拟器设计

航姿模拟器是在对机载设备进行地面测试时用来仿真飞机航姿信号的专门设备。传统航姿模拟器通用性差、控制精度低且不易与自动测试系统(ATE)接口。为此设计了基于DSP的数字航姿模拟器。该模拟器能同时输出航向、横滚及俯仰信号,可与计算机接口或直接嵌入自动测试系统,具有跟踪速度快、精度高、控制简单等特点。该模拟器在某型机载雷达ATE中获得应用。     

空地协同分布交互仿真

采用多层次网络和网络接口处理机,将分处异地的各类飞行和地面管制（指挥）仿真系统组合起来,成为实用的大型分布交互仿真（DIS）系统,提供大范围“飞行－地面管制”综合训练环境。发展了基于模型的DR（Dead Reckoning）算法,比常规DR算法更好地压缩了网络通信量。     

飞行模拟器联网训练系统

根据飞行员实际飞行训练需要,研制了导调控制分系统、战场环境分系统、外弹道解算分系统、计算机生成兵力分系统、指挥分系统以及音频分系统,并通过基于HLA的网络将上述分系统和经过联网改造的飞行模拟器分系统进行联网整合,构建了飞行模拟器联网训练系统,在本地实现了多机联合训练功能.     

飞行模拟器联网组训系统的构建

介绍了某型飞机飞行模拟器联网组训系统的基本组成,并给出了其构建方法.采用Client/Server网络通信模式和TCP/IP通信协议,在Visual C--+6.0环境下利用Windows Socket网络编程,实现了多台飞行模拟器间的数据通信.应用实践证明,该系统性能稳定,操作、维护方便,实时性好,扩展性强,能够适应...     

Computer-Aided Flight Simulators: A Design Concept

This paper is concerned with the concept and principles of designing computer-aided flight simulators, algorithms and programs for modeling aircraft dynamics and kinematics based on unit vectors and integration of the state matrix in an orthonormal connected coordinate system and airplane coordinates in a normal coordinate system. Singular points are easily determined. A method is designed for forming learning information on control actions by an electronic instructor as graphs, voiced messages, and sound effects. Algorithms for designing control circuits and generating flight instruction texts, dubbing them, and help are elaborated. Principles of information exchange a local area network of the simulator through a logical ring are formulated. The simulator can be adapted to any aircraft modification.     

无人机地面控制站设计与应用

为了实现无人机系统的飞行操纵、数据链管理和机载任务设备控制,设计了无人机地面控制站;文中介绍了系统基本工作原理和主要功能构成,并对无人机地面控制站的功能要求和技术指标进行了分析,提出了基于基本功能单元的设计准则,以实现系统软硬件的模块化、组合化设计;依据设计原则对地面站的基本功能进行了抽取和设计,并对基本功能单元中的软硬件内容和接口关系进行了详尽的描述;飞行实验表明该设计达到了系统技术指标要求,满足系统对地面控制站的功能性要求。     

基于正十二面体模型的视景显示系统

全视场的视景显示系统是飞行模拟器设计实现的一个技术难点。本文以高速喷气式飞机模拟器为背景,讲述了一种正十二面体结构的多通道板块式视景显示系统,并从其几何结构出发,通过对五种柏拉图实体的比较,了解到正十二面体结构在光学显示上具有很大优势。此外,该显示系统还有结构紧凑、成本低等优点,充分说明该显示系统是实现高速喷气式飞机模拟器全视场显示的最佳方案。     

Modeling Instructor Training Preparation in a Simulation Flight Training Program

The current research deals with planning problems related to instructors training in simulator flight training programs. It is a part of our development work in optimal training programs to support the cost effective design of instructor/operator stations(IOS). A flight simulator is a complex device which can be used to train students and instructors, whose training requirements and methodologies are quite different. This paper deals with this complex man-machine interface planning problem, presents a model for the instructors training process, and develops a methodology for determining optimal training plans.