分级式航空电子综合化仿真系统研究

介绍一个分级式航空电子综合化仿真系统。该系统以航空电子综合化工程中一个分系统为仿真目标,由两层双余度1553B总线和MBI(multiplex bus interface)将AVS(Avionics simulator)、SSCU(subsystem control unit)、若干个EQS(equipment simulator)以及部分真实设备连成的三级分布式计算机系统。一个面向实时控制的分布式操作系统和相应的仿真软件分布在三级仿真器中;其中,分布式操作系统实现两级总线的衔接、通信控制、并行多任务管理、错误检测、故障处理和实时内存数据库管理,仿真软件模拟航空电子上层环境、操作员控制与显示、分系统各设备数据产生与接收数据处理以及信息处理应用任务。系统研制成功为工程化实现打下了技术基础并提供了一个实验环境。     

软件数据耦合影响分析方法

以软件中数据为核心,通过分析一个具有高度数据耦合、实时并发进程特点的武器装备飞行控制软件实例,提出一种实时软件数据耦合影响分析方法.该方法通过静态分析实时软件中全部共享数据的并发使用情况,可有效发现实时软件中因数据耦合和并发执行引起的共享数据冲突,消除软件的质量隐患.     

涡喷发动机多媒体实时数字仿真

编制了涡喷发动机实时数字仿真软件,该软件可以作为涡喷发动机操作员的模拟训练器。用ＶＢ语言实现了模拟发动机声音、动画等多媒体功能。采用动态链接库技术,通过Ｉ／Ｏ接口,外接油门开头和启动按钮等真实设备,可以反应操作员的随机动作。该软件可以较真实地模拟涡喷发动机的开车过程以及对试车数据的处理。     

固定翼无人机紧密编队的鲁棒协同跟踪控制

固定翼无人机（UAV）具有典型的欠驱动、非线性等特点,导致航点自主跟踪设计难度大,同时紧密编队飞行过程中无人机之间运动耦合与气动干扰明显,进一步增加了高性能控制设计难度。为此,本文针对固定翼无人机紧密编队飞行的航点自主跟踪问题,综合考虑轨迹平滑性、运动协同性和跟踪鲁棒性等需求,依托全驱系统建模方法提出了一种多层次鲁棒协同跟踪控制架构。该架构包括上层运动规划、中层协同滤波及底层鲁棒协同跟踪控制3个核心部分。上层运动规划根据离散航点指令,融合虚拟结构法和迭代线性二次型优化,实时生成可行、平滑的运动轨迹。在此基础上,为改善跟踪控制的瞬态性能,引入分布式协同滤波思想,对规划轨迹进行滤波处理,生成每架无人机个体的参考信号。最后,考虑到紧密编队中气动耦合与系统不确定性等挑战,设计了一种基于不确定性及干扰观测器的鲁棒协同跟踪控制方法,实现了编队轨迹的精确跟踪以及队形的可靠保持。所提出的鲁棒协同跟踪控制架构考虑了紧密编队飞行中的多种约束与挑战,实现了编队运动规划与跟踪控制的综合设计,可以有效提升系统自主性、协同性和鲁棒性。最后,通过5架固定翼无人机的紧密编队飞行仿真对所提方法进行综合测试,验证了方法的...     

数据仓库系统体系结构及相应构建策略研究

数据仓库系统的体系结构是数据仓库领域的一个研究重点,在分析传统数据仓库系统体系结构基础上,提出了基于ODS的紧密耦合型、松散耦合型、信息发布型结构及相应的构建策略。从技术实现角度提出了同构系统、异构系统、数据仓库的技术平台结构。     

GPWS方式2数学模型的建立

在研究了机载语音近地警告系统(GPWS)的基础上,建立了方式2的数学模型,弥补了在研究GPWS系统时没有数学模型的不足。方式2的警戒与警告具有特殊性,警戒区是实边界,具有确定的函数关系;警告区是虚边界,函数不确定,是由程序根据时间数据和高度数据自动判断的。该数学模型对加深语音警告系统的理解、培训、开发以及维护提供了一个新的视角。     

用于波音777飞机的主要飞控计算机

飞行控制计算机容错技术本文介绍了在ERA1992年航空电子会议上介绍的波音777的主要飞控计算机。介绍了系统需求软件实施措施,以及容错系统的运行后果,描述了波音777主要飞控计算机系统的整体结构。重点介绍了控制模式和实现一些保护功能的方法。在描述了硬件之后,又描述了软件生命周期过程,包括设计。编码和测试,强调了已实现软件完整性的方法。对容错设计及提供给操作员的优点也作了介绍。用于波音777飞机的主要飞控计算机@刘英华     

硬式加油伸缩杆非线性解耦控制仿真研究

多输入/输出、耦合、非线性硬式空中加油伸缩杆解耦控制是加油控制系统设计的关键。当系统满足一定条件时,采用逆系统方法将原系统等效为线性系统,并在此基础上对解耦系统进行PI控制,以实现满意的控制效果。通过MATLAB/SIMULINK建立了伸缩杆模型并设计了解耦控制器,仿真结果表明该解耦方法很好地消除了系统间的耦合作用,能够满足工程设计的需要。     

基于解重扩算法的GPS抗干扰实时接收机研究

提出了一种基于解重扩算法的GPS抗干扰实时接收机系统的硬件实现方案。此方案充分利用解重扩算法和GPS接收机的特点,将两者紧密耦合,并根据FPGA和DSP的不同性能,实现了资源的合理配置。实测数据验证表明,该系统不仅能够抑制干扰信号,而且可对卫星信号产生较大增益,实现多波束抗干扰。     

一种通用的遥测实时数据处理与显示系统

研制这种实时数据监视系统(RTDMS)的目的是为了提供一种通用的遥测数据处理和显示系统。该系统使用DEC公司的PDP-11小型计算机作为处理机。由于CPU的速度有限,而在实际中经常遇到的都是高数据速率,因此过去使用小型计算机的这类系统,数据处理能力一般都很有限。设计这种RTDMS的目的是用一台预处理机配合CPU来扩大数据处理能力,全部硬/软件系统都设计出来了。该系统是根据某些通用数据类型构成的,并且尽量减少处理机在各种数据结构上的开销。软件的设计充分利用了RSX-11M多任务操作系统的能力和资源。由于构成系统要求相当大的数据库,所以特别注意到了操作人员的接口。编制了一组程序,这组程序用交互式菜单建立了所需的全部数据库文件,这就大大减少了操作员建立系统所需的输入和训练时间。     

空客A320neo吊架区域液压管振动测试及改进

自2020年起,国内空客A320neo(LEAP构型)机队发生多起吊架区域液压管裂纹导致绿液压系统低油量警告或黄液压系统低油量警告故障,对飞行安全及运行产生重大影响.本文通过振动数据取样及试验分析液压管的工作状态,采用液压管振动被动控制方式改进卡箍设计,经数据验证,能够缓解液压管的上下及周向振动.     

波音777飞机信息管理系统

引言 现代飞机上大都有了电子飞行仪表系统(EFIS)、发动机指示与机组警告系统(EICAS)、数字飞行控制系统(DFCS)、推力管理计算机系统(TMCS)、飞行管理计算机系统(FMCS)、飞行数据记录器系统(FDRS)等复杂的系统.它们的工作需要大量的信息耦合和交互数据.如果各自单独分开,则需要很多接口和设备,且信息交换速率受总线串行通信速度的制约.     

基于虚拟现实技术的无人机操作员训练应用

随着虚拟现实(VR)技术的高速发展,VR技术已在多领域得到广泛应用。针对无人机复杂程度高,功能繁多,操作模式多样化的特点,对空勤操作员的操作使用技能提出极高的要求,迫切需要探索新的训练手段,提升操作员操纵无人机的熟练度和遇到特情故障时,精准快速的决策能力。提出将VR技术应用到无人机操作员训练:首先,从知识、技能和心理素质3个维度对训练需求进行深入分析,面向需求构建基于VR技术训练器的系统架构;并对架构中各模块的功能和要素展开分析;最后,对训练器的关键技术进行提炼。提出的以计算机技术为核心的视、听、触觉一体化的虚拟训练器,能够为受训学员提供高逼真、直观的沉浸感,最大限度地实现训练任务重构,为无人机训练提供崭新的平台。将VR技术应用到无人机训练和以往传统的模拟训练相比,具有系统造价低、训练费用少、训练周期短的优势,使训练效率大大提高,降低训练危险程度,是无人机操作员训练未来重要的发展方向。     

电子操作员显控台人机工效设计方法

从人因工程的角度,对电子操作员显控台人机工效进行研究,提出了一套电子操作员显控台人机工效设计方法。依据该方法建立电子操作员显控台模型,并对该模型进行初步人机工效虚拟化评估。评估结果表明,该方法所设计的电子操作员显控台能够满足人员的使用要求,设计方法合理、可行。     

基于量子行为鸽群优化的无人机紧密编队控制

随着军事、民用需求的提高和相关领域的技术推动，无人机编队协同作业已成为当今人们逐渐关注的焦点。无人机紧密编队是指无人机间侧向距离在1~2倍翼展内的编队，因其可有效改善编队中无人机的气动性能而备受瞩目。基于无人机紧密编队条件下的气动耦合效应，建立三维空间下的状态空间方程描述双机相对运动，并推导了紧密编队条件下的双机最优编队构型，在此构型下将人工势场法和编队控制相结合作为控制系统中的间接控制环，并针对基本鸽群优化算法的寻优缺陷利用量子行为规则对其进行改进，将改进后的鸽群优化算法和无人机控制量结合作为控制系统中的直接控制环，最后通过仿真对比验证了此控制系统对于紧密编队控制的有效性。     

基于元胞自动机法的三维铣刀片热-力耦合行为研究

采用动态采集系统同时测得铣削加工过程中波形刃铣刀片的铣削温度和铣削力,利用MATLAB软件对采集到的数据进行数据拟合得到铣削温度和铣削力的数学模型,结合数学模型并利用元胞自动机自组织理论对自主设计研发的三维槽型铣刀-波形刃铣刀片的应力场CA模型、温度场CA计算模型以及热-力耦合物理场进行了较为系统的理论分析,得出了切削过程中刀片上各个点的应力、温度以及热-力耦合场的分布情况,为后续刀片自组织动态设计以及优化设计奠定了基础。     

无人机系统模拟训练体系构想

为满足无人机飞行员/操作员对模拟训练的需求,达到飞行员/操作员不同阶段、不同训练层次的训练效果,充分发挥装备的作战效能,提出了无人机系统模拟训练体系的详细构想。从无人机地面站的岗位设置类型和特点、模拟训练功能和层次需求以及国内外现状等角度论证了基于高、中、低搭配的模拟训练体系构想。本体系构想主要包括单机虚拟训练系统、嵌入式模拟训练系统和战术模拟训练系统。     

基于可靠性理论的整星隔振器刚度设计(英文)

传统卫星适配器由于其刚度非常大,导致其不具有任何隔振效果。所以提出了一种新型整星隔振器,这种新型整星隔振器可以对刚度进行设计以满足卫星、隔振器耦合系统对固有频率的需要。基于可靠性理论和实验数据,讨论了这种整星隔振器的刚度特性。数值模拟和实验结果都表明,通过修改隔振器肋板及相应参数,卫星-隔振器耦合系统的固有频率可以控制在很大的范围之内。同时,也论证了耦合系统的固有频率控制效果。     

神经网络解耦控制方法在协调加载中的应用研究

在飞行器结构强度试验中，电液协调加载系统能否准确模拟实际结构上的载荷历程对于试验数据的可靠性及飞行器结构的安全设计有着重要的意义。本文针对电液协调加载系统各通道间具有强耦合、非线性、时变等特点，应用神经网络解耦控制技术实现载荷解耦，并进行了两通道的协调加载试验。系统运行结果表明，该方法动态控制效果良好，能够准确地实现各通道间的协调加载控制。     

QAR译码技术研究与自动译码系统的建立

针对目前国内航空公司使用的译码软件每次只能手动译码一个QAR原始数据文件问题,从分析飞行数据储存方式入手,研究QAR数据译码原理。在此基础上,设计出一套QAR自动译码系统,并通过人工译码验证工程值转换逻辑设定的准确性,以及通过将系统自动译码后数据与现有译码软件运行结果比对的方式验证该系统的可靠性,为航空公司日常运营中基于QAR数据的飞机性能监控提供了保障。