TC-2型液压三轴飞行模拟转台伺服系统

飞行模拟转台(亦称动态角运动模拟器)是飞机和导弹飞行控制系统地面飞行仿真试验的关键设备之一。本文叙述了TC-2型液压三轴飞行模拟转台修改设计的指导思想和性能要求,介绍了转台伺服系统以及系统调试结果。最后,还介绍了该设备在飞行器控制系统地面物理仿真过程中实际使用的情况。     

飞机动力学仿真解算辅助飞行原理教学

飞行原理教学是飞行学员航空理论教学的难点.本文对教八飞机进行全量动力学仿真解算,解算结果生成简单的视景显示出来,并对仿真数据参数进行记录回放.仿真结果应用于飞行原理全程教学取得了较好的效果.     

一种全数字半物理飞行控制实时仿真系统

提出了一种基于PC机与局域网（LAN）的无人机飞行实时仿真系统。该系统采用全数字仿真与实时动画方面模拟飞机动力学、运动学特性、机栽传感器信号与电气特性和地面测控系统功能，具有实时性、可靠性高、操作灵活、直观、成本低的特点。实际使用结果表明系统性能良好，完全满足飞行控制系统半物理实时仿真试验要求。     

非定常气动力建模研究与虚拟飞行试验验证

非定常气动力建模涉及空气动力学、飞行力学、飞行控制等多个领域,是完善飞机大迎角气动数据库的关键。传统的气动数据库模型为动导数模型,由静态气动力、旋转天平、动导数等数据构成,无法精细表征过失速机动状态下的非定常效应。循环神经网络（RNN）结构是一种处理和预测序列数据的神经网络结构,在人工智能领域运用广泛,与非定常气动力一样都具有时间序列依赖的特点。重点研究了循环神经网络在非定常气动力建模中的应用,利用单自由度俯仰振荡的风洞试验数据进行建模。使用强迫运动试验与虚拟飞行试验2种方法对非定常模型进行验证:在强迫运动试验中,通过直接对比气动力曲线,对具有实战意义的眼镜蛇机动进行了验证;在虚拟飞行试验中,通过对比试验与建模仿真的运动参数曲线,验证了气动力模型的准确性。2种验证方法均表明循环神经网络模型比传统动导数模型更接近试验结果。     

无人直升机非线性飞行仿真建模与验证

针对无人直升机飞行仿真,建立了能够满足实时仿真要求的非线性飞行动力学模型。以某型无人直升机为样例,开展飞行控制律设计,完成了悬停机动飞行和小速度飞行的半物理仿真,并与飞行试验数据进行对比验证。分析表明:仿真结果和试验结果吻合,验证了非线性飞行动力学模型的准确性。飞行过程中,直升机姿态能够较好跟踪其设定值,验证了飞行控制参数的合理性。     

基于MATLAB的飞行模拟器发动机地面启动过程仿真建模

简要介绍了飞行模拟器中发动机地面启动过程的特点。重点分析了发动机地面启动过程的建模方法,以保证满足飞行模拟器对发动机系统地面启动过程仿真精度的要求。本文以某民航飞机涡轮风扇发动机为例,建立了飞行模拟器的发动机地面启动过程数学模型,并运用MATLAB对其进行仿真建模。研究结果表明运用MATLAB对本文提出的数学模型进行仿真建模,其仿真精度可以达到飞行模拟器对发动机启动过程的精度要求。     

无人机实时飞行仿真平台设计

介绍了一种面向无人机实时飞行仿真平台的设计与实现.硬件平台采用嵌入式计算机系统.利用μC/OS-Ⅱ实时核开发基于DOS的实时多任务应用程序.文中就系统结构、飞机模型、仿真算法、实时多任务应用程序编写进行了详细的论述.该系统已成功应用在某型无人机仿真中.     

飞行控制系统实物在回路中的仿真

５０年代末，南京航天航天大学就开始研究仿真技术工作，并研制成功包括三自由度液压飞行模拟转台在内的若干专用模拟器。在这套仿真设备上，圆地完成了多种型号无人驾驶飞机、导弹、舰船控制系统地面仿真试验。本文简要地介绍这套设备的技术性能，以及系统仿真在飞行控制系统研制过程中不同阶段的应用效果。     

变后掠飞机-飞行操纵系统动态特性的数字仿真计算

本文用连续系统数字仿真方法对某变后掠飞机-飞行操纵系统动态特性进行了计算和分析,并与地面模拟试验作了比较。这一仿真结果为新机研制提供了极有益的依据。     

基于JSBsim/Flightgear的六自由度飞行仿真研究

目前六自由度飞行仿真程序多与相关硬件模拟装置结合紧密,移植难度大,特别是多采用代码级的飞行动力学建模方式,通常在飞机状态基本冻结的情况下才能完成开发,不利于飞机设计过程中的快速建模和参数修改。而利用通用化的数值求解手段(如Matlab等)建立飞行仿真体系,需要开发大量与飞行器动力学特征和表述方式相一致的处理工具,将花费飞机设计人员大量的非专业精力,且扩展性和通用性受限。对于模拟器设计人员而言,一种无需进行代码级程序编译,可迅速方便地根据设计状态建立和修改飞行器动力学模型并在个人计算机上随时运行的六自由度仿真手段就具有很高的实用价值。本文采用JSBsim和Flightgear软件建模,具有成本低、运行速度快、仿真效果好优势。     

飞行模拟练习器中自动飞行系统建模方法

介绍了在MATLAB开发环境下一种模拟练习器自动飞行系统建模方法;推导了某飞机不同控制模式下的传递函数,给出了SIMULINK控制框图,并利用SIMULINK的NCD工具对控制参数进行优选;实时仿真了某飞机的自动飞行系统,仿真结果表明:所设计的自动飞行系统能很好地模拟飞机的自动飞行过程.     

飞行计划数据的自动化处理

随着我国民航事业的快速发展 ,空中的飞行流量也在急剧增加 ,这样给地面的空中交通管制部门带来了相应的压力 ,尤其是大量飞行计划数据的涌现和处理 ,加重了地面管制人员的工作负担。为了解决这种矛盾 ,必须借助先进的计算机设备和技术 ,结合管制人员丰富的管制经验 ,开发出现代化的空管设备 ,对飞行计划数据进行有效的处理。在这种情景下 ,笔者对飞行计划数据的自动化处理过程进行了探讨 ,并且参与开发了相关的系统设备。本文即对飞行计划数据的自动化处理进行阐述。一、飞行计划的要素及分类为了使空中交通安全和有序 ,避免航空器之间、航…     

人为因素和飞机可控飞行撞地研究（一）

一、飞机可控飞行撞地的概念飞机可控飞行撞地是指机械功能正常的飞机无意中碰撞地面、水面或障碍物而发生的事故。分析表明,超过60%的事故原因是由于操纵飞机的驾驶员引起的,而不是由于机械故障或天气。因此,减少或杜绝飞机可控飞行撞地事故就成为保证飞行安全的主要矛盾。航空公司的高层领导要对航空安全负责,他们必须对减少飞机可控飞行撞地事故承担义务,并由此建立航空公司内部的安全文化,设法消除诸多引发飞机可控飞行撞地事故的要素;要使所有运行人员都知道飞机可控飞行撞地问题,并且在全体运行人员中进行飞机可控飞行撞地事故的预防…     

小型无人直升机飞行动力学建模及增稳设计

在分析小型无人直升机的结构布局及飞行特点的基础上，建立了飞行动力学通用结构模型。然后依据通用结构模型，利用飞行实测数据，得到悬停和前飞状态下的辨识模型。在分析辨识模型的动态响应特性后，根据飞行品质规范的要求，采用极点配置技对模型进行了增稳设计，并进行仿真验证。结果表明该增稳器效果良好，应用这种方法建立的小型无人直升机的增稳模型可直接应用于飞行控制系统的设计。     

中性稳定技术在综合火力/飞行控制系统中的应用

火力／飞行综合控制(Integrated fire／flight control，IFFC)系统要求对飞机飞行姿态的控制应具有精确性和快速性，但提高姿态跟踪精度受到自然飞机惯性动力学的限制。本文提出飞机中性稳定技术应用于综合火力／飞行控制系统，给出了中性稳定飞机结构图和动力学模型。利用后缘襟副翼偏转所产生的直接力效果，在一定的控制律制约下，去抵消迎角扰动所产生的气动效果，使飞机不再出现静稳定力矩，达到中性稳定。采用中性稳定技术的综合火力／飞行控制系统有效地加速了飞机在攻击区的姿态跟踪过程，并实现了姿态控制过程中航迹基本不变的机身瞄准模态控制要求，提高了火控精度和命中概率。仿真结果表明，中性稳定综合火力／飞行控制系统具有良好的控制效果和应用前景。     

航空器带动力自主控制模型飞行试验技术研究进展

模型飞行试验是空气动力学研究的重要手段之一。近年来,带动力自主控制航空器模型飞行试验正逐步成为新型飞机研发中低成本、低风险的一种空气动力学关键技术研究及气动布局演示验证的有效技术途径。本文介绍了国外航空器模型飞行试验发展趋势及主要应用,结合中国空气动力研究与发展中心近年发展建立的航空模型飞行试验平台,描述了系统基本构成,分析了相关关键技术,提出了今后的发展方向。     

基于LPV模型参考自适应飞行边界保护控制

进行有效的飞行边界保护控制有利于预防飞行失控。研究了一种基于线性参数变化(Linear parameter varing,LPV)模型参考自适应飞行边界保护控制方法。基于函数替换方法构建了仿射参数依赖LPV飞行动力学模型,通过调度变量的动态变化来减小与全量非线性动力学模型的失配。将实时飞行边界保护转为有约束广义预测控制问题,设计了数值算法以实现对舵偏角控制量及其增量、飞行状态参数的边界保护。通过仿真分析表明,LPV模型能够较好地逼近全量模型,反映出瞬时飞行动态;通过有约束广义预测控制数值算法能够有效地实现飞行边界的保护控制。     

加强动态空气动力学和非线性飞行力学研究构建技术保障体系提升我国飞行安全水平

现代客机诸如波音和空客系列民机性能已相当先进,飞行员训练也十分严格,但是为什么客机在飞行中一遭遇恶劣气象条件就容易出事？为什么客机有时进行复飞招致坠机事件一而再再而三发生？为什么驾驶员有时操纵失误飞机就难以恢复原有的平稳飞行？凡此种种,问题答案与解释,需要从崭新的视角即从飞机潜在性能开发、飞行新技术研究,尤其是最近发展的前沿学科--动态空气动力学和非线性飞行力学,去寻求从根本上解决的技术途径.本文重点介绍了四个方面：一是高度重视并注重解决引发重大飞行事故技术层面的问题,二是非定常气动力为民机飞行安全性升级提供强大技术支持,三是国外研究简况,四是我国相关基础研究已取得可喜的进展.     

面向签派的飞行燃油消耗估计方法

航班的燃油加载量决定了航空公司运行成本。本文提出了基于飞机性能的燃油消耗估计模型及其动态修正方法。以飞机性能手册参数为依据,根据各飞行阶段的性能特点,建立基于神经网络的燃油消耗原始模型。利用积累的飞行数据(QAR数据)修正模型,消除因飞机性能衰减对燃油消耗的影响,弥补飞机性能手册中飞行气象条件样本量较少的不足。以某次北京—成都航班飞行计划数据为验证数据源,按照签派流程进行了模型的验证测试,对比本次航班实际燃油消耗量,误差为2.38%,达到现阶段国内外航空公司现有商业软件估计精度水平。     

基于CFD与飞行动力学耦合方法的舰载直升机着舰平衡分析

将计算流体力学（Computational fluid dynamics,CFD）模型与飞行动力学模型相结合， 建立了适用于舰载直升机着舰飞行的平衡分析方法。在满足气动力计算精度的前提下,为提高计算效率，CFD模型使用Euler方程作为主控方程，并采用动量源项代替旋翼对其流场的作用。将CFD计算所得气动力对飞行动力学模型计算所得气动力进行修正迭代，并根据牛顿迭代法求解飞行动力学平衡方程，最终求得平衡参数。应用所建立的方法，首先进行了算例验证，以表明方法的有效性;然后着重对舰载直升机着舰飞行进行了平衡计算与分析，为直升机着舰飞行提供参考。