飞行仿真中基于FLUENT气动系数计算的应用研究

气动系数模块是飞行性能仿真中的主要组成部分,主要完成飞行性能仿真中气动力和力矩的计算,气动系数数值的准确与否对飞行性能仿真的逼真度起关键性作用。由于计算机的发展,计算流体力学CFD（ComputationalFluidDynamics）的地位与作用很快得到提高。以纵向气动系数为例,探索利用计算流体力学CFD软件FLUENT对飞机进行实体建模,从而弥补气动数据的不准确或不完备问题,建立完备而准确的气动数据库,实时在线解算气动系数,进一步真实模拟飞机的飞行性能。     

基于MATLAB的飞行控制实时仿真系统研究

本文在介绍飞行控制系统仿真实验平台研制基础上,重点讨论其核心部分实时仿真系统的分析与设计。考虑到实时仿真系统要求高可靠性、高稳定性、高实时性,本文选用MATLAB为工具,完成对实时仿真系统各个模块的分析与设计。最后通过实时仿真系统独立试验以及整个仿真实验平台的联合试验,证明此实时仿真系统满足飞行控制系统半实物仿真实验平台的要求,效果良好。     

基于MATLAB环境的实时仿真研究

随着计算机技术和控制理论的发展,仿真成为复杂控制系统主要的科研方式。MATLAB是当今国际最流行的控制系统辅助设计软件工具。结合MATLAB/SIMULINK的特点,研究了它在实时仿真领域的应用。     

基于XML的飞行仿真模型管理系统研究

针对在飞行仿真模拟中有较大量飞行仿真模型文件需要管理的情况,使用Java语言实现模型管理系统.该系统使用XML语言格式对模型进行索引、组织和控制,定制了一种针对飞行仿真模型的特定的数据存储格式,为以后飞行仿真模型的管理提供良好的手段.经应用结果表明,该系统具有简单、易实现的特点,并具有良好的可扩展性.     

用MATLAB的虚拟现实工具箱进行飞机起飞模拟

该文提出一种新的方案：运用MATLAB的虚拟现实工具箱提供逼真的可视化和交互性进行模拟仿真，针对飞机在跑道上起飞作为实例进行应用。     

基于MATLAB的模糊控制器的设计与仿真

介绍了利用Matlab5．3软件中的模糊工具箱设计模糊控制器并用simulink进行仿真的一般方法,通过具体实例表明,MATLAB的模糊工具箱是进行模糊控制系统设计与仿真的有效工具.     

基于XNA的飞行仿真模型可视化与控制

与其它第三方飞行仿真软件开发平台相比, XNA是微软Visual Studio集成开发环境的一个应用扩展,开发的软件产品拥有自主知识产权。研究了基于 XNA 框架的飞行仿真模型的可视化与控制问题,介绍了飞行仿真模型的加载和渲染的关键技术以及飞行仿真中常见的舵面类、副翼、起落架的控制原理和方法。结果表明 XNA框架同样可以简单高效地实现飞行仿真模型的可视化与控制,为具有自主知识产权的飞行仿真软件开发提供了新的方法和基础实例。     

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.     

全数字通用飞行仿真平台的设计与实现

针对作战训练并验证先进飞行控制律,设计一种全数字通用飞行仿真平台。介绍该平台的总体结构,在建立飞机动力学模型和通用飞行仿真数据库的基础上,阐述各模块的功能和创建方法,以某型无人机为例,对平台进行仿真验证。结果表明,该平台直观性强,输出参数准确,能较好地模拟真实飞行。     

复杂天气下飞行HLA协同仿真系统的研究

在气动扰动影响下,笔者设计了一套数值求解大型飞机飞行的实时联合仿真模型。通过模拟实际飞行环境,用数值模拟方法研究大型飞机在低空大气湍流中的动态响应情况。应用联合仿真平台,既模拟了大气湍流,又经过数值求解计算,得出大气扰动与飞行性能响应的关系,可用来研究各类复杂大气扰动下的动力学分析与实时仿真问题。     

航天仿真

航天领域的仿真是从导弹飞行仿真开始的，很快就有卫星飞行仿真、登月火箭飞行仿真、航天飞机仿真、载人飞船仿真等，相继接踵而来。该文重点介绍了导弹飞行仿真、人造卫星飞行仿真和航天飞机仿真的概况。由此不难看出，航天事业的发展越来越离不开仿真。仿真是航天工程不可或缺的、富有经济效益和社会效益的工具。同时，随着航天事业的发展，航天仿真也在日新月异地变化。     

基于3DS模型的飞行再现设计

该文阐述了调用3DS模型结合OpenGL技术编程的飞行再现软件的实现。该仿真软件由飞机上飞参记录数据解算的参数工程值通过积分运算计算飞行航迹坐标,并确定飞机各时刻的姿态。以飞机姿态、仪表和飞行轨迹等形式显示飞机从起飞到着陆各个阶段的动态运动过程。该软件可调用各种类型飞机的3DS模型进行再现,可指定再现仪表,能显示地景图片并采用分形原理渲染背景天空,可进行双机编队飞行再现,能对飞机姿态进行抓拍。该仿真软件功能强,仿真效果较好,能在当前较低配置的微机上流畅运行。     

基于Creator和Vega的红外飞行视景仿真

目前,红外飞行视景仿真已成为飞行仿真的一个重要研究方向,具有重大的军事和经济意义.针对视景仿真技术对于在夜视条件下也可以进行飞行仿真的问题,文中提出利用Creator建立三维地形模型;基于Vega仿真软件环境开发天空、地面背景和飞机效果;利用Vega中的SensorVision模块讨论了红外飞行视景生成技术,模拟在夜视条件下红外飞行视景环境,以及观察到的红外景象;利用C 编程,调用Vega API函数,开发了视景仿真程序,最后基于MFC完成了对于红外飞行视景仿真的软件界面的开发.开发和应用结果表明,该系统灵活通用,比基于OpenGL图形库开发的红外视景仿真提高了画面逼真度,缩短了开发周期.     

基于CORBA的飞行仿真建模环境的实现研究

飞行仿真建模环境是构造飞机飞行仿真模型并进行飞行仿真实验的软件平台。作为一项复杂的大系统,系统的实现采用了当今仿真技术的主流技术-分布式仿真技术和当今分布式组件技术的主流-CORBA技术。CORBA作为系统的“软总线”把飞行仿真建模环境的前台和远程的模型库和算法库连接起来。而且应用CORBA实现了对象-关系接口组件,屏蔽了仿真前台对象和后台存储的关系表格之间的差异,解决了“阻抗不匹配”的问题。     

基于OSG的飞行视景仿真平台开发

OSG(Open Scene Graph)是一个出色的视景仿真开源软件包,基于OSG可以开发高拟真度低费用的飞行视景过程.但是由于OSG是基础类库,因而有必要对其进行二次开发以降低视景过程的开发难度和开发周期.首先论述了OSG的体系结构,并依据装配式的视景仿真生成思想,设计了基于OSG的飞行视景仿真软件平台FSS的顶层结构体系.基于该顶层设计,实现了软件的开发,通过示例可以看出,在FSS上可以简单、快速实现飞行视景过程的创建,从而大幅度降低了飞行视景仿真过程开发的周期和难度.     

基于共享内存机制的分布式飞行仿真研究

该文详细分析了适用于分布式飞行仿真的共享内存机制的原理，实现方法和性能特点，利用它可以设计出一种比较通用的适用于连续系统分布仿真的软件平台，在中小型仿真规模和粗粒度模型情况下，其性能能够满足分布式实时仿真的需要。     

飞行视景仿真系统研究与实现

针对视景仿真系统开发费用大、周期长的缺陷,提出了一种利用开源的Irrlicht图形渲染引擎的开发方法.首先,基于飞机六自由度运动模型,提出了Irrlicht环境中飞行运动数学表示和C++语言描述方法;通过对Irrlicht的二次开发,构建了交互式飞行视景仿真系统的模块化功能结构,仿真了一个逼真的飞行三维视景.基于以上设计,通过键盘输入命令来改变飞行状态,从而驱动Irrlicht图形渲染引擎,最终实现了飞机运动的交互式飞行视景仿真系统.通过试验可以证明,飞行视景仿真系统具有良好的交互性和实时性,可扩展性强,开发周期短,系统建设简单,使用方便等优点.     

飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研究

虚拟现实技术和仿真技术是模拟器研究中的关键技术。该文针对某型飞机飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研制，以构建三维座舱仪表、驾驶仪操纵台、飞机运动特性和惯导模拟器为目标，采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术，设计实现了“飞行控制与惯性导航仿真训练系统”。该系统是一个既能训练飞行员熟悉操作环境和操纵飞控系统控制飞机飞行，又能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的综合仿真训练系统。文章对系统的设计原则、功能、构成及实现方法进行了阐述，给出了测试航线图，并实现了与其他模拟器的组网对接。     

飞行仿真系统中气候现象的仿真

为了提高视景仿真系统中虚拟气候现象的逼真度,实现全天候飞行仿真训练,提出了一种基于粒子系统理论实时仿真复杂气候现象的算法。算法以基本粒子元对气候现象进行仿真,并根据粒子运动方程,描述了粒子在受到重力、风力、气压、温度等因素影响下的运动效果。在上述问题基础上,通过驱动MS Flight Simulator可视化引擎,实现了飞行仿真中,飞行姿态、天气条件和地理环境的三维实时可视化显示。仿真试验表明,基于粒子系统的气候现象仿真对于提高MS Flight Simulator仿真系统的真实感和直观性具有一定的实用价值。     

基于XNA的飞行仿真系统可视化及特效的实现

飞行仿真系统可视化软件的开发大多依赖于第三方软件,虽然这些软件拥有较强的功能,但却往往需要支付高额的许可证费用抑或过于底层,开发难度大,周期长.针对上述问题,提出了一种采用XNA的飞行仿真系统可视化软件开发方法,详细介绍了XNA框架下常见的三维环境如天空、地形、机场、植被的可视化模拟和渲染,雾、雨、雪、尾焰、爆炸等特效的实现.结果表明XNA完全可以用于飞行仿真系统的开发和常见特效的实现,为开发具有自主知识产权的飞行仿真系统提供了一种新的途径.