浅谈仿真系统在型号研制、试验和评估中的应用

阐述了仿真、仿真模型和仿真系统的基本概念和特点，以及分布交互式仿真和虚拟仿真与型号研制的关系。以战术导弹为例探讨了仿真系统在型号研制、试验、评估和降低成本中的重要作用。     

基于HLA的小卫星半物理仿真系统设计

地面仿真验证是小卫星研制过程的重要组成部分,仿真验证充分与否直接决定了小卫星的研制成功率和在轨运行的可靠性。就小卫星技术特点,结合某型号的地面仿真需求,建立基于HLA的小卫星半物理仿真系统,给出系统的组成结构、联邦间交互数据表、硬件接口单元和联邦成员设计流程等。利用设计与实现的半物理仿真系统,进行了某型号小卫星的仿真验证,结果表明,设计的基于HLA的小卫星半物理仿真系统能够较好地完成动力学与控制分系统、电源分系统和有效载荷分系统的仿真,能够较好地实现控制分系统物理设备的接入,具有较好的实际应用价值。     

航电系统机载软件全数字仿真测试平台技术研究

为解决型号研制过程中航电系统软件测试困境,提出一种全数字仿真测试解决方案。在不采用成品实物的情况下,对航电系统软件进行测试,测试过程可覆盖软件研制全生命周期。     

基于RT-LAB的飞行仿真试验平台

以正在研制的某型号支线飞机为背景,设计了基于RT-LAB的飞行仿真试验平台。此试验平台利用了RT-LAB仿真系统的核心优势,同时采用VMIC网通讯保证其实时性。通过驾驶员在回路中仿真试验,验证了基于RT-LAB的飞行仿真试验平台的实时性和有效性,满足了ARJ21飞机地面模拟试验的需求。     

基于GPS/SINS制导控制系统的半实物仿真系统设计

介绍了基于GPS/SINS的制导炸弹制导控制系统和半实物仿真系统组成,详细阐述了半实物仿真试验的目的、内容、试验原理及主要仿真设备的各项功能。设计了半实物仿真软件及半实物仿真试验模型所加的误差干扰,搭建半实物仿真环境,开展了半实物仿真试验。试验结果表明:半实物系统能有效模拟制导炸弹飞行过程,对制导炸弹制导控制系统进行了全面仿真验证,为飞行靶试试验提供了技术支撑,对制导炸弹飞行弹道评估和保证型号项目研制进度有重要的意义。     

液体火箭发动机系统瞬变过程模块化建模与仿真

为对发动机研制过程中多种试验方案进行仿真预示和对发动机进行结构优化，研究了液体火箭发动机系统瞬变过程模块化建模与仿真方法。提出了流体管道系统的管道一体积模块化分解方法，将组成发动机系统的典型元部件划分为21个模块，并建立了仿真数学模型。提出了一种描述模块元件及其连接关系的系统组态矩阵，以及模块的组合连接方法和组合系统的仿真计算方法。在此基础上，研制了分级燃烧循环液氧／液氢发动机系统瞬变过程的模块化建模与仿真软件(LRETMMSS)，建立了某型号液氧／液氢补燃发动机的半系统试验的仿真计算模型，进行了仿真计算，计算结果与实验数据吻合。     

民用飞机工程模拟器设计与研制的关键技术研究

民用飞机在设计研制过程中广泛使用了工程模拟器辅助进行设计、分析、评估和优化。工程模拟器的设计研制过程是跟随型号飞机的设计研制过程推进的,其总体设计、仿真模型建立、数据包开发、系统集成以及逼真度评定等都是设计研制过程中的难点和重点,本文对此进行分析与说明。     

飞机全数字仿真系统的研究

叙述了飞行仿真技术的分类，包括数学仿真、含实物仿真和人在回路中的仿真。在总结飞行仿真研究经验的基础上，提出了一种适用于飞机设计、研究的“飞机全数字仿真系统”。主要介绍了这种全数字仿真系统的功能、硬件结构、软件组成以及研制这种仿真系统的关键技术，为工程模拟器的研制打下了良好的基础。     

民机机电综合子系统试验验证的实现

分析某型号机电系统(水/废水子系统)的各功能模块,研究了机电子系统与机电综合控制管理系统的交互关系,利用Visual C++与Matlab混合编程、多线程等技术完成机电子系统仿真环境软件的研制。仿真环境软件可以模拟真实水/废水系统功能,实现与机电综合控制管理系统交互指令和数据信息传输,试验和验证机电综合控制管理系统中的水/废水软件功能块。     

综合航电系统仿真过程研究

综合航电系统仿真是飞机综合航电系统研制中的一个重要平台和实现途经，而综合航电系统仿真的开发过程决定了所建立模型的质量和对系统研制所能发挥的作用。这里从一般过程的概念入手，探讨了综合航电系统仿真过程的定义、划分和实现方法。     

雷达对抗仿真系统中雷达数据库设计与实现

针对当前对雷达对抗系统效能评估的需求和仿真技术的发展,提出基于HLA的雷达对抗仿真系统总体结构及其数据库设计,重点阐述应用面向对象思想的雷达数据库设计,并在VC环境下采用ADO技术访问数据库;最后分析说明一个雷达对抗仿真系统的仿真实例。该系统已应用于工程项目中,取得了较好的效果。     

基于SIMICS的ICP系统模块仿真技术研究

随着机载综合化航电系统的日益复杂,航电系统中软件的开发和验证也日益困难.通过研究基于SIMICS的仿真平台及二次建模技术,建立了综合核心处理机(ICP)中几种通用功能模块(CFM)的仿真模型,为系统软件和应用软件的开发、调试、测试、综合等提供了一套虚拟仿真环境,实现了软硬件协同开发,缩短了项目研制周期,提高了工作效率和软件质量,较大地提升了复杂机载软件产品的研制能力.     

基于VxWoks的直升机飞控系统半物理仿真软件技术

开发高性能可靠的飞控计算机是直升机研制的重要一步,在试飞之前,需要对飞控系统进行全面的仿真测试.结合控制律软件设计,提出一种基于嵌入式VxWorks操作系统,结合RTW工具箱进行飞控系统半物理仿真研究的方案.详细说明了使用RTW生成实时目标代码的过程和外部模式的配置.开发了半物理仿真平台的软件,并与控制律软件、飞机模型、飞控操纵台进行联合调试.解决了RTW生成模块中信号量访问、仿真软件各功能模块优先级划分、串口数据读写等问题.最后给出了联合调试的实际仿真结果,并验证了该方案的软硬件的可靠性.可以应用到进一步的试飞工作中.     

三维视景仿真系统的软硬件开发研究

根据三维视景仿真系统的开发要求,利用软硬件相关知识,建立了一套软件与硬件结合的三维视景仿真开发平台,同时介绍了建立此平台所需的一系列开发软件和要求的硬件支持。着重分析了各个软件适用情况和硬件配置作用,以及根据项目选择合适的开发环境。此开发平台具有计算速度快,运行速度快,硬件平台体积小,软硬件结合灵活的优点。仿真试验得到的运行结果和预期目标的对比,表明此开发平台的设计是合理的,效果是达标的,并且对三维视景仿真系统的进一步开发具有一定的指导意义。     

高推重比发动机全权限数字电子控制系统研究和半物理仿真试验验证

以第4代战斗机的动力装置--高推重比发动机为控制对象,攻克了多项全权限数控系统的术,完成了高推重比发动机数控系统总体方案设计和多变量控制技术的工程化研究,适合多变量控制、轻质量、小体积的电子控制器和轻质量、小体积的机械液压装置的研制,以及高推重比发动机全权限数控系统的半物理仿真试验.     

基于RTW和嵌入式操作系统VxWorks的飞控系统半物理仿真实现

提出一个飞控系统半物理仿真方案。仿真系统基于嵌入式实时操作系统VxWorks，使用RTW工具箱将飞机的Simulink仿真模型下载到PCI04计算机平台，提高了半物理仿真的效率和可靠性。设计开发支持PC104嵌入式计算机的VxWorks板载支持包，研究RTW的代码生成过程，解决了实现该方案的关键技术。     

数值空气动力学在DLR(德国宇航研究院)

德国在若干年前启动的国家CFD项目MEGAFLOW集中了DLR、大学以及航空工业界的许多CFD研究开发工作,目的是开发并验证能满足工业实践所要求的可靠并有效的数值工具,以对全机进行空气动力模拟.MEGAFLOW软件系统包括多区结构网格中求解N-S方程的软件FLOWer和在非结构网格中的软件TAU.两软件均已达到很高的成熟度并为DLR和德国航空工业广泛地应用于新飞机的设计过程.最近又启动了其后续项目MEGADESIGN和MegaOpt,旨在开发和增强外形设计及优化的有效数值方法.着重介绍了软件最近的改进及其计算粘性流动绕复杂飞机外形的能力.     

SCADE 在航空发动机FADEC 软件开发中的应用

为了探索SCADE开发环境在基于模型设计（MBD）的软件开发中的优势,理解其建模和自动代码生成机制,研究其在基于模型的测试和覆盖率分析中的实现方法,基于某型航空发动机FADEC系统的健康管理软件开发,应用了SCADE开发环境的建模、仿真、测试及覆盖率分析、代码生成与集成的全流程的MBD开发方法,并进行了完整的系统测试,测试用例全部通过。系统测试的结果验证了基于SCADE开发环境进行FADEC软件开发的正确性和可靠性,为SCADE开发环境在航空发动机FADEC软件开发中的应用提供了技术指导和工程借鉴。     

直升机燃油系统地面模拟试验中真空系统的设计与实现

针对直升机燃油系统地面模拟试验对飞行高度模拟的要求,研究了一种适合工程应用的真空系统设计与实现方法.重点阐述了真空系统的设计、性能分析及控制软件的设计.