嵌入式电子飞行仪表系统软件设计

设计了一种基于嵌入式操作系统的电子飞行仪表系统软件。介绍了电子飞行仪表系统的基本构成,在嵌入式操作系统上设计并实现了主飞行模式、导航模式、发动机信息模式等功能。分析了电子飞行仪表系统软件设计的原则和结构,介绍了软件的类和消息机制。此外,通过在嵌入式系统的有限资源和三维处理的复杂算法间进行合理的折衷,实现了空间变换、立体投影和曲线消隐等算法模块,构成了自行设计的三维地形引擎。软件已经在基于Intel,Motorola等多种嵌入式处理器的系统上下载成功并且能够稳定运行。     

管路系统全三维关联设计技术研究及应用

深入研究了管路系统全三维关联设计技术的理论及应用,在飞机管路系统设计过程中取消了二维工程图的辅助,采用三维模型对管路系统进行全面的定义,实现了管路系统的全三维关联设计。在很大程度上降低了设计人员的劳动强度,提高了设计效率,该技术的应用对于传统的飞机系统设计是一次巨大飞跃。     

基于嵌入式NT的电子导航系统的软件开发

阐述了基于ETX-CE300主板自主实现的一个嵌入式NT操作系统,在该系统下基于Microsoft驱动开发软件DDK、SDK开发的接收GPS数据、惯导数据的模块驱动及自定义键盘驱动,以及在此基础上开发的电子地图应用软件.电子导航系统不仅可以显示飞行所需要的全部航行参数,诸如经纬度位置、应飞航向、待飞距离、到达预定目标的剩余时间、偏离预定航线的偏航角和偏航距、地速、气压高度及北京时间等,而且可以通过与飞行控制系统的交联,使整个航行过程实现自动化控制.     

基于WEB技术的飞机状态管理信息系统

基于WEB技术的飞机状态管理系统,是根据企业产品管理的实际需要并采用了近年流行的PDM企业产品管理技术开发的应用系统。该系统对电子文档、审批和更改流程、产品结构管理等方面实现了有效管理,使飞机设计达到了网络化设计与管理,保证了设计数据的一致性、准确性,解决了以往手工管理的诸多弊端。本文主要介绍了该系统实现的原理及相关技术。     

三维塔台管制模拟训练系统的设计与开发

研究了在微机系统上实现的三维塔台模拟训练系统，对该系统的冲体框架、技术、实现进行了分析，该系统主要控了管制员、飞行员两种席位软件，两种席位之间通过客户机服务器模式进行网络数据的交互；系统将飞机运动规律描述为常规飞机段、非常规飞行段和特殊飞行段软件实现；网络数据的传输主要通过系统消息、定制消息、共享数据区来进行处理；三维图形的绘制技术采和简化画法和选择为提高系统图形绘制性能，最后给出了系统的效果图。     

基于专家系统CLIPS的故障诊断研究

利用CLIPS建立专家系统知识库及推理机,通过CLIPS嵌入式编程,设计并实现了飞机燃油故障诊断专家系统,并经过仿真验证,该系统很好地发挥了专家系统的智能性,能够快速准确地诊断出故障。     

基于Google Earth的协同飞行可视仿真

基于Google Earth API提供了一个协同飞行仿真系统.该系统利用Google Earth提供的真实卫星影像和三维地形信息,实现了面向互联网用户的飞机加载和动态飞行仿真;同时为了进行多机协同飞行,采用AJAX通信方案实现了多机位置姿态信息在多个客户端浏览器下的一致性更新,该方案简单有效.系统不但具有较强的真实感,而且具备全球三维场景,开发工作量小,可拓展性强.     

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。     

航空电子领域虚拟化技术应用研究

随着航空电子系统承载的应用日趋复杂,飞机对机载设备的计算力和功耗比要求不断提升,这也推动了嵌入式多核处理器的加速应用和普及。多核处理器在航空电子设备中的深入应用,随之而来的是运行的软件复杂度急剧上升。随着商用领域嵌入式虚拟化的出现,如何将该技术更有效的应用到航空电子领域,成为必须要研究的课题。本文结合航空电子本身的特点,概述航空电子多核处理器平台上嵌入式虚拟化的特征及应用思路,为航空电子领域虚拟化的技术研究提供参考。     

某型飞机三维运动仿真系统的设计

在3DMAX平台下,利用MAXSCRIPT语言,并结合VC 开发环境开发出某型飞机的三维运动仿真系统。该系统能够自动加载飞机模型以及飞行数据文件,并通过终端输出实时仿真结果,最终可生成视频文件进行保存,从而实现了飞机运动过程的仿真。该系统还可以加载其他飞机模型,具有较大的通用性。以某型飞机一次飞行数据作为测试数据比较,其仿真结果较好。此系统的开发为研究飞机飞行状态与性能提供了比较直观方便的工具。     

OpenGL在FBG传感网络结构健康监测中的应用

对飞机机翼三维重建方法及其应用进行了研究,并采用开放性图形库OpenGL(Open Graphics Librar-y)三维图形软件接口标准,在Visual C 6.0平台下开发了基于光纤布拉格光栅FBG(Fiber Bragg Grating)动态应变采集与机翼模型三维重建系统.本文通过共享数据库的方式,在机翼模型与FBG传感网络数据直接建立连接,FBG传感器数据变化可实时在三维机翼模型中进行体现,由此实现了直观地对飞机机翼各监测点应变情况的实时监测.     

Three-dimensional tracking using on-board measurements

The development of a three-dimensional tracker using onboard measurements is described. A system model based on aircraft dynamics is derived. A full 3-D tracking system that can be split, with a part operating onboard and a part operating on the ground, is developed. Attitude angle and aircraft airspeed measurements are processed to estimate the components of the aircraft velocity with respect to the surrounding air. These are then used to obtain estimates of the aircraft position and ground speed. The tracker is designed so that the number of quantities transmitted to the ground station is kept to a minimum. The tracker was evaluated with real data and was found to perform well, resulting in a considerable improvement over the conventional first-order Kalman filter     

一种实用的地形回避/地形跟踪算法

给出了一套地形回避/地形跟踪算法,即动态规划法与线性规划算法,根据即时的飞行任务、地形数据、威胁区信息与天气情况等,可以实时在线地规划出有人驾驶或无人自主控制的飞行器的三维最优飞行轨迹。该算法与软件包在F-16战机的地形回避/地形跟踪系统的升级改造中得到了成功应用。     

飞行力学和飞行控制试飞技术

为了适应高增益,全权限数字电传操纵系统飞行试验的需要,利用已研制成功的多台地面飞行模拟器和ＢＷ－１纵向,ＩＦＳＴＡ三自由度空中飞行模拟试验机,模型自由飞研究以及具有现代先进水平的机载数据采集记录和地面实时监控系统等设备和技术手段,进行了电传飞机的飞行品质和飞控稳定性等问题的研究,包括试飞输入设计,电传飞机飞行品质,电传飞控系统稳定裕度等。最后,提出了对下一代飞机飞行力学和飞行控制方面需要研究的试飞     

一种实时飞行轨迹重构方法

提出一种有效的实时纵向飞行轨迹重构的新方法。为了得到状态估计的快速算法,本文把非线性飞行轨迹重构转化为线性、离散、时变状态和参数估计问题。将数值稳定性好、计算量也小的序列U-D分解滤波算法用于状态方程为线性、观测方程为线性或非线性的滤波问题中。由于测量值中常常含有系统偏差,本文把这些偏差作为增广状态加入增广状态模型中,并利用模型的一些特点,提出偏差分离的U-D分解算法,使计算量大大减少。仿真和实际试飞数据计算表明、本文的方法可得到比平方根协方差滤波更有效的实时飞行轨迹重构结果。     

电传操纵飞机起飞着陆动态特性仿真研究

 以刚体系动力学理论为依据,结合飞机起飞着陆运动学特征,建立了起落架-机身组合刚体6自由度全量飞机方程。提出的阶跃跟踪驾驶员时域数学模型,有助于评价起飞着陆阶段人-机系统的飞行品质。然后建立机械操纵系统、电传操纵系统的数学模型,并编制非线性全量时域仿真程序,对起飞着陆动态特性做出了综合的全面的定量分析,其结果与试飞情况吻合。     

结构驾驶员模型与McRuer模型的仿真研究

根据驾驶员完成俯仰跟踪的人－机半物理实时仿真实验，分别对结构驾驶员模型和ＭｃＲｕｅｒ模型者了参数辨识，用两种模型和某电传操纵飞机纵向短周期等效系统模型构成人－机数值仿真系统，将模型仿真结果和实时仿真结果进行比较和分析，以便了解两种模型的特性，为深入研究闭环飞行品质提供参考依据。     

利用放射性同位素γ射线测量飞机燃油密度的方法研究

 介绍了应用放射性同位素γ射线测量飞机燃油密度的机理 ,并利用自行设计的实验室飞机燃油密度测量系统验证了测量机理的可行性。测量结果表明 ,该方法能够达到较高的密度测量精度 ,具有广阔的应用前景。     

近距平行跑道配对进近方式的安全区域

为了提高我国近距平行跑道的运行效率,对配对进近方式的安全区域进行研究.根据配对过程中快机和慢机的相对运动关系和速度特征,将配对进近分为快机不可超越慢机和快机超越慢机两种方式.将慢机作为参考量,分析快机的相对运动状态,定性地给出两种配对方式的安全区域范围.在此基础上,考虑慢机错误地闯入快机航向道,建立防撞安全边界计算模型;考虑配对前机在最大不利侧风影响下的尾流对后机的影响,建立尾流安全边界模型.利用虹桥机场的相关数据,采用C类航空器B737-800,D类航空器B747-400作为配对进近的两架飞机,对模型进行验证.结果表明:该方法可以实现实时定量地计算两种配对方式下的安全区域范围.