飞行模拟器逼真度与飞行试验

提出了飞行模拟器逼真度与飞行试验的关系,介绍了飞行模拟器逼真度的定义,模拟逼真度的基本要求及与飞行模拟器规范的关系,讨论了模拟逼真度的研究范围和飞行模拟器逼真度对飞行试验所记录数据精度的一般要求及飞行数据的编制原则。     

直升机工程模拟器简介

直升机工程模拟器是现代直升机研究中不可缺少的设计和验证工具,主要用于直升机全机总体方案论证、气动布局优化、飞行品质评估,先进飞行控制律设计、验证和优化,以及危险飞行科目的模拟飞行、故障分析研究等。直升机工程模拟器是直升机研制保障条件建设项目．中国直升机设计研究所于2001年6月开始实施建设方案,2004年实现了人在回路的全状态运转。该模拟器主要包括计算机系统、飞行动力学系统、视景系统、操纵负荷系统、六自由度运动系统、座舱与航电系统、座椅抖振系统、音响系统和控制中心等。主控计算机系统能控制、驱动和组织管理其它分系统,使它们成为模拟器的有机部分,发挥出预定的功能与性能。操纵负荷系统通过建立直升机飞行操纵系统模型,采用电动驱动控制技术,实现了飞行操纵特性的高逼真度模拟。视景系统由专用图形计算机、曲面校正系统、多通道边缘融合系统、运动兼容球幕显示等组成,视场角为水平180°,垂直90°,同时还包含白天、黄昏、夜晚等模式,雨、雪、云、雾等气象环境以及爆炸、烟雾、弹道等一些特殊效果。     

基于飞行模拟的过失速机动试飞驾驶方法研究

根据飞行试验模拟验证的需要,开展了过失速机动飞行控制律的仿真建模,建立了人在回路的过失速机动飞行模拟环境。形成了一套包括进入条件、操纵方法、注意力分配原则和退出方法在内的过失速机动试飞驾驶方法,并对该方法进行了大量的人在回路的地面模拟验证。验证结果表明,按照该方法能够顺利完成过失速机动的试飞动作。     

综合评价飞行模拟器的一种方法

采用多目标决策理论，根据层次分析法的基本原理，建立了一个多层次的飞行模拟器的综合评价模型，该模型以飞行员的评定和意见作为主要依据，采取两两比较的方式，可对飞行模拟器的逼真度和有效性进行综合评价，该方法对于改进飞行模拟器的逼真度，提高飞行模拟器的模拟有效性有实用意义。     

飞行仿真系统的建模与验证

主要介绍了模型的研究领域和定义，并以飞行模拟器飞行系数数学模型为例，说明了实际－理论模型－计算机模型的建立过程，以及飞行系统的建模、编程、数据的选取及预处理等对飞行模拟器逼真度的影响。     

洗出算法在控制补偿下的多通道结构优化

飞行模拟器的模拟逼真度在一定程度上取决于经典洗出算法的参数好坏，而其参数固定、信号缺失等弊端使洗出运动存在相位失真、延迟和错误暗示等诸多问题，导致飞行模拟逼真度不足。本文设计了多通道变参数滤波器结合模糊控制器实时改变其固定的截止频率；引入带通滤波器将输入信号与平动高频、中频、低频信号差分后经过二次滤波补偿缺失信号；结合平动高频信号中掺杂少量的低频信号经过滤波、角度转换环节补偿洗出角位移。通过Simulink建模仿真对改进算法进行验证，结果表明，改进后的算法较经典洗出算法平台运动空间更大、持续加速度模拟度更高，优化了相位延迟、错误暗示等问题，提升了飞行模拟逼真度。     

全数字式操纵负荷系统设计及实现

操纵负荷系统是人在回路仿真系统中的负载模拟装置,它要完成对飞行员十分敏感的驾驶杆力和脚蹬力的仿真,其部件模型的设计满足了操纵负荷系统的通用性。此操纵负荷系统在某型机工程模拟器上的应用测试结果表明,该设计符合直升机飞行模拟器鉴定标准的C级要求。     

用于人素研究的习行模拟逼真度的要求（一）

本文研究逼真度的要点以及它在选择用于驾驶舱人素研究的合适的模拟设备中所起的作用，目的是提供一些基本材料以指导联邦航空局规定在进行各种类型驾驶舱试验研究时要求的模拟器复杂程度（逼真度等级）。这项分析研究定义研究用模拟设备以及鉴别飞机模拟设备的三个一般分类：飞机模拟器、飞机飞行训练设备和计算机基模拟设备。模拟应用是多数航空人素研究和开发计划的一个特别重要的手段。模拟使得有经验的空勤人员有机会在早期参与航空人素设计过程，特别是对合适的人／机界面和工作负荷水平进行评价和保证。与模拟设备相结合的计算机软件和硬件能力的巨大的技术进步起到额外的促进作用。这些强健的能力是以增加研制、使用和维护成本为代价获得的。这种增加的成本已使得飞行模拟器的使用者密切关注有效地执行他们的任务所必需的模拟器要求，然后投入足够的资源以获得满足他们     

战斗机滚转姿态快速性研究

介绍了战斗机中等幅度滚转姿态快速性的定义，应用欧拉法对19种飞机构形的滚转快速性进行了仿真计算．其结果与地面模拟战斗机攻击机动试验相比较，表明滚转姿态快速性与滚转模态时间常数、滚转操纵效能、副翼操纵速率和控制系统增益等飞行品质要求密切相关，飞行品质标准MIL—STD—1797没有完全涵盖中等幅度滚转姿态变化的要求。     

飞行训练与评定系统简介

介绍了一种基于功能全部由计算机实现的新型飞行模拟研究工具－飞行训练与评定系统，其结构由模拟座舱教员台和计算机系统等部分组成，系统功能覆盖了模拟飞行，理论教学，飞行数据处理和自动评价等方面。该系统具有低成本，高可靠性，功能灵活，载剪性强，良好的开发界面和较理想的逼真度，使用维护方便等优点，可广泛应用于学校，研究机构在飞行力学，飞行控制中的人机闭环研究及学员训练。     

Cascade-type guidance law design for multiple-UAV formation keeping

A procedure to compute guidance commands for controlling the relative geometry of multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) in formation flight is proposed. The concepts of branch, global leader, and local leader/follower are used to represent the whole formation geometry. A positive-definite function defined in terms of the formation error is then introduced and the Lyapunov stability theorem is used to obtain the cascade type guidance law. This scheme leads to the synchronized flight of all UAVs while maintaining formation geometry. The results of a high fidelity nonlinear simulation of a reconnaissance and surveillance mission example are presented to show the effectiveness of the proposed guidance law.     

直升机飞行动力学模型的验模方法研究

为验证所建立的直升机飞行动力学模型的正确性，根据先验数据建立了一套验模方法，确立了直升机飞行动力学建模过程的验模准则，分别给出针对配平，线化，操纵响应等计算项目结果正确性问题一般性的判断方法，研究了全状态线化模型，降阶模型及非线性模型之间的内在联系与适用范围，分析并得出操纵响应计算结果的正确性判别方法，最后，对直升机飞行品质评估中的频域与时域参数计算方法进行了讨论，针对实时飞行仿真应用的建模提出了一些见解。     

如何考虑工程模拟器的逼真度和有效性

工程模拟器的模拟逼其变和有效性是工程模拟界普遍关心的一个非常重要的问题.本文根据SB—100飞行模拟器系统综合、试验和验收过程中的一些做法及模拟试验结果和试飞结果的对比讨论了模拟的逼真度和有效性问题.     

主动控制技术(ACT)验证机工程飞行仿真系统设计

研究一种我国自行研制、开发的用于ＡＣＴ验证机的研制和试飞的多功能工程飞行仿真系统,分析了系统的设计概念、原则和功能要求,提出了面向多功能要求（全数字实时飞行仿真、电传飞控铁鸟台综合试验、飞行训练模拟和工程飞行仿真）的总体设计和总体结构,研究了ＡＣＴ验证机动力学特性的建模、仿真和提高仿真逼真度的方法。研究和开发了工程飞行仿真的实时管理软件系统和人机（用户）接口。系统应用实践和试飞飞行员的评价表明设计是成功的,是一种性能／价格比高的工程飞行仿真系统。     

地面飞行模拟器动力学建模与应用研究

地面飞行模拟器的训练效果主要取决于动力学建模的逼真度和满足正常/特殊情况飞行任务的程度。首先,分析了影响飞机动力学特性和飞行员操作各个因素的相互关系,旨在从任务飞行、故障飞行和特殊环境条件飞行三方面拓展地面飞行模拟器的模拟能力;其次,进行了飞机空中编队、方向舵故障、雨中飞行以及非线性起落架减振支柱的仿真。研究结果表明,拓展地面飞行模拟器的应用范围是实际飞行的需要且技术可行,关注细节的部件建模更是提高地面飞行模拟器逼真度和可信度的关键。     

飞行模拟器建模、验模和性能测试与评估

仿真模型的精确度及仿真结果的置信度是飞行仿真系统研制中的关键和成功用于工程研究、人员培训的前提。主要介绍飞行模拟器仿真数学模型的特点,层次化、模快化建模方法,模型验证和性能测试与评估软件系统。     

High Fidelity Circular Array Simulation

This describes a unique approach to performing high fidelity UHF circular array simulations on a High Performance Computer (HPC). Traditional airborne surveillance simulations have been limited in either spatial or temporal fidelity due to the expensive software and hardware requirements. Recently, advances have been made which provide the rapid deployment of high fidelity scenarios through a modular visual programming environment on an HPC. Based on the visual programming environment Khoros, the Radar Analysis Simulation Tool (RAST-K) is a flexible simulation for quickly prototyping airborne surveillance configurations containing radar system features, point targets, and USGS maps. Additionally, RAST-K has been ported to a Linux cluster to simulate realistic flight scenarios. As these scenarios involve changing characteristics between Coherent Processing Intervals (CPIs), additional interfaces were developed to control platform, target, and environmental attributes, as well as partition the simulations across the resource of processors. This paper will discuss these topics by providing an overview of the RAST-K simulation and its use in the simulation of a circular UHF antenna configuration. After which, the simulation of realistic flight scenarios through the use of the HPC is discussed, along with relevant results.     

直升机飞行品质评估数学模型研究

针对飞行品质评估需要，结合建模工作中的经验，讨论了模型复杂度和真实度之间的关系，分析了不同阶次的入流模型和非定常气动模型对结果的影响，考虑了旋翼尾迹对机身的气动干扰作用，并对涡轮轴发动机和飞行控制系统模型在飞行力学模型中的重要作用做了阐述。还地逆仿真方法在飞行品质研究中的应用提出了一些见解。     

试飞院仿真技术发展中的几个问题

试飞院的飞行仿真工作主要围绕着改善模拟逼真度，提高仿真试验效率和效益及建立建模和仿真试验环境三方面开展工作。文章重点介绍了该院飞行仿真的总目标，总思路及实际应用情况，简要地叙述了其仿真技术和模拟器设施的发展，包括发展历史，现状和技术水平，还简要地说明了国外飞行仿真技术的发展。目的是为了加强试飞院的空地飞行模拟器的建设以适应我国航空工业发展的需要。