基于PXI的飞控襟翼仿真系统的设计与实现

为了真实仿真飞控襟翼系统部件的功能和接口,替代系统真件参与试验,探查飞控襟翼操纵系统的组成结构和工作原理,设计并实现了基于PXI的飞控襟翼仿真系统;根据真件相关资料,建立了完整的襟翼操纵系统闭环控制模型,建设了襟翼硬件仿真测试平台,编制了仿真测试软件;仿真系统硬件采用模块化结构设计,提高了稳定性和可靠性;系统软件基于QNX实时操作系统编制,保证了仿真测试过程中事件响应的实时性;成果在实际工作中成功应用于飞控系统联测,满足了仿真系统的功能需求和技术指标.     

飞机飞行控制系统仿真平台建设

飞行控制系统仿真平台作为现代飞机设计中的重要工具,适用于飞控系统研制的全阶段,是飞控系统研究与开发的重要设施。在分析飞控系统仿真平台建设的必要性、基本要求以及适用范围的基础上,给出了一种通用型半物理仿真平台的建设方案,最后指出了建设中需要把握的关键技术。     

基于PXI总线的飞控设备自动测试系统

飞控设备是重要的机载设备之一,保障着飞行安全和飞行质量。针对某型飞控设备的测试需求,研制了一套基于PXI总线和GPIB总线的自动测试系统。按照测试需求进行硬件系统的集成设计,根据模块化、标准化、规范化的设计思想开发了相应的软件系统,具备一定的通用性和可扩展性。实践表明,该系统满足了飞控设备的自动测试需求,提高了测试的效率和质量。     

基于功能模型的飞控系统安全性设计技术研究

为了确保飞控系统的安全可靠,提出一种基于功能模型的飞控系统安全性设计方法.首先,以需求为牵引,结合飞机的使用场景和性能,实现飞控系统的功能设计;然后,基于安全性设计理念,从系统功能的失效出发实现系统架构的余度设计,同时针对传统方法仅关注系统本身的故障组合分析,存在局限性、滞后性等问题,提出了基于网络化方法开展飞控系统故障推演的功能模型方法;最后,通过应用结果表明了本文所提方法的有效性和可行性.     

飞行控制系统测试技术体系架构研究

针对飞机飞控系统测试技术覆盖面广、单点技术多、自身发展路线不清晰,导致无法对飞控系统型号研制起到牵引和推动作用的问题,提出了遵循系统功能层、试验需求层、测试技术实现层、测试技术验证层、标准规范层和测试技术产品层的分类方式,层次化构建飞控系统测试技术体系架构的方法。通过建立各层次内容和说明各层次之间的关系,明确了飞控系统测试技术体系架构及其内容,填补了国内在飞控系统测试技术体系上的空白,为飞控系统测试验证提供了一定的理论和体系支撑。     

某型号飞机飞控系统模拟试验数据采集处理系统的软件设计

介绍了某型号飞机飞控系统试验的数据采集处理系统软件,该系统基于成熟的PXI、PCI总线,包括数据采集、数据存储、数据分析及事后处理,在某型号飞机飞控系统模拟试验中运行良好.     

基于RTX实时模块的飞控系统综合测试系统实现

飞控系统综合测试系统是飞控系统研制中的重要设备,功能较多,结构复杂,采用传统虚拟仪器开发方法很难保证系统的实时性要求.利用一种新的Windows实时模块RTX可大大提高系统的实时性.将系统程序分成上下两层,分别运行于Windows用户层和windows内核层即RTX中,通过共享内存完成上下层之间的数据通信.上层程序采用传统的虚拟仪器开发工具开发,下层程序采用VC开发环境,开发好的*.RTSS程序可直接在RTX上运行.采用该结构方式降低了开发难度,提高了系统实时性,达到了设计要求,已成功应用于某型号飞机的半实物仿真试验.该结构方式也可用于大型飞机和通用飞机的综合测试试验.     

自动驾驶仪信号源仿真设备的软件开发

针对自动驾驶仪系统信号源仿真设备软件的可靠性问题,采用软件工程化开发方法,分析软件需求、软件设计重点和软件开发过程中的关键问题。应用结果证明,驾驶仪信号源仿真设备的软件质量较好,可仿真与驾驶仪交联的传感器分系统和电子飞行仪表系统的数字信号,为驾驶仪提供良好的闭环仿真试验环境和软件测评环境。     

飞控蓄电池盒故障检测系统的研究与设计

飞控蓄电池盒作为航空电源系统主电源不工作或是失效时的直流后备电源,担负着地面启动涡轮发动机与空中应急点火的任务,同时还为机上一些重要用电设备供电.基于飞控蓄电池盒的重要性及针对存在的故障模式,采用故障寻址编码的技术对蓄电池进行故障诊断.充分研究了航空镉镍蓄电池盒的结构以及性能指标,设计一套自动飞控蓄电池盒故障检测系统,用来检测蓄电池盒的各性能参数.试验结果表明:测试设备能够提高检测精度,提前预测故障,提高蓄电池的性能品质和可靠性,满足飞机飞行的安全要求.     

基于模型的预警无人机飞控系统开发与验证

为应对城市低空预警任务对固定翼无人机飞控系统自主飞行需求,采用基于模型设计方法完成无人机飞控系统开发与验证;开发过程中以飞控算法模型为中心,逐级开展飞控算法模型设计与数学仿真、算法快速原型验证以及飞控系统硬件产品实现;飞控算法模型在Matlab/Simulink平台中完成了构建及数学仿真验证,结合Higale系统提供的实时仿真环境完成算法快速原型验证,基于代码自动生成方式将算法模型自动转换为可在DSP中运行的实时代码,下载到飞控计算机中,进行硬件在回路仿真验证,并进一步进行整机地面验证;经过实践,所提出的飞控系统开发与验证流程可以将系统设计中存在的问题缺陷在开发早期暴露出来并及时修正,保证了系统研制进度、成本和品质。     

基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制

飞行模拟器转台伺服系统是导弹飞行的重要模拟设备,用于获取实验数据。针对飞行模拟转台伺服系统在跟踪控制过程中存在参数不确定性、非线性摩擦等不确定性问题,提出了一种基于微分观测器的飞行模拟转台伺服系统非线性控制方法;考虑系统在跟踪控制过程中存在不确定性问题,设计了微分观测器来估计复合不确定扰动;设计非线性控制器来控制飞行模拟转台伺服系统,使得系统可以收敛到期望位置转角信号;通过李雅普洛夫稳定性证明控制器作用在系统条件下的鲁棒性;通过MATLAB/Simulink仿真试验平台验证了文中提出的控制策略能够使系统有效跟踪期望位置转角,具有一定工程应用价值;     

一种多飞行器自主编队飞行智能仿真系统研究

为缩小多机自主编队飞行理论研究与实际应用的差距,加快导航与控制系统从设计到产品实现的过程,提出了一种用于多飞行器自主编队飞行的智能仿真系统.该仿真系统采用多通道信息采集设备、多通道星座模拟器、协同飞行仿真控制设备,将真实飞行设备接入闭环仿真,有效验证了导航与控制系统方案的可行性.该仿真系统中,用同一时钟模块控制多通道星...     

LabVIEW FPGA模块在飞控计算机测试系统中的应用

飞控计算机是战术飞行武器控制系统的核心。针对其接收发送数字信号的不同时序要求,利用LabVIEW FPGA模块生成飞控计算机测试系统中的测试激励信号,同时接收其数字输出响应,完成测试。详细介绍了LabVIEW FPGA模块的硬件接口设计与软件设计,实践表明应用LabVIEW FPGA模块能缩短系统开发周期,系统可靠性高,工作稳定,满足设计要求。     

基于ARM的小型无人机飞行控制器设计

飞行控制器是无人机飞行控制系统的核心。采用ARM做为微处理器，结合MEMS传感器设计小型无人机飞行控制器。分析系统的功能和结构,并分为微处理器单元、导航传感器单元和气压传感器单元分别进行详细的功能和结构介绍。此设计符合飞行控制器的性能好、可靠性高、综合化能力强的发展趋势，具有广泛的应用前景。     

基于贝叶斯决策的电传飞控系统状态监测与健康管理

针对飞控系统早期故障信号的微弱性和不易检测性,提出了一种基于贝叶斯决策的飞控系统状态监测和健康管理新算法;采用最大似然估计法对故障特征向量概率密度函数进行参数估计,监测飞控系统故障特征概率密度分布相对于正常状态的偏离,将不易检测的故障信号转化为容易观测到的偏离信息,实现飞控系统状态的健康评估;以某型电液伺服作动器为例,采用上述方法对其进行状态监测和健康管理,仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于xPC的飞行控制系统半实物仿真设计

利用Matlab的xPC目标工具在仿真回路中引入飞控计算机、传感器等实物部件,设计了某型飞机飞行控制系统的半实物仿真系统.根据飞行控制系统的原理特点设计了数据采集卡与信号转换处理电路,并在VC 6.0环境下对系统软件进行了编制.仿真结果表明:该半实物仿真系统具有较高的仿真置信度和可靠度.     

飞控系统余度管理软件故障追踪/重演方法

飞控系统余度管理软件是多余度飞控计算机的核心软件之一,负责整个飞控系统信号监控、表决与故障综合等功能,具有多数据源、算法逻辑复杂等特点.故障的快速定位和分析越来越成为余度管理软件研制开发过程中的关键技术.分析了软件追踪重演技术在故障重现和定位中的作用,研究了余度管理软件追踪重演方法,并在飞控系统软件领域实现了轻量级余度管理软件统一追踪重演框架.实验结果表明,该追踪重演框架具备了实用性和可操作性,可以有效提高飞控系统余度管理软件故障定位的效率.     

飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台,以并行化计算思想设计系统总体框架,通过OpenMP多线程并行多核编程技术和单程序多数据流技术实现飞行动力学系统和飞行控制系统的并行解算。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,能以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。以Beaver多模态自动驾驶仪仿真设计为例进行验证,结果表明该平台具有执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。     

无人直升机嵌入式控制系统的实现

基于AT91RM9200(ARM)微型控制器,结合适当的外围设备,构建了一个高集成度的嵌入式系统,实现微型无人直升机的飞行控制.在μC/OS-Ⅱ操作系统环境下,详细介绍了软件系统的总体结构和任务之间的切换过程.最后,针对直升机的姿态和位置控制,分别给出了适当的控制策略.