飞机飞行模拟器方案设计

飞行模拟器主要用于民用与军用飞机飞行员的飞行训练,是飞机试飞员、飞行员、领航员和地勤人员进行技能培训和维持、飞行训练、试验研究的有效手段。该文主要介绍了飞机模拟器的基本组成,从软硬件方面详细描述了模拟器各子系统的设计与实现方法。实践证明,该模拟器性能稳定,操作方便,能满足专业人员飞行训练的需要。     

基于模糊评判法的飞行模拟器逼真度评估

对某型飞行模拟器的逼真度进行了评估.根据该型模拟器的组成结构,分析了影响该型模拟器逼真度的主要因素,以6名飞行员的问卷调查结果为依据,确定了各主要因素的权重值系数及逼真度,应用模糊数学综合评价法的基本原理,计算出该型模拟器的逼真度.计算出的结果与受训人员的评价较为一致,对该型模拟器的效费分析具有一定的意义.     

智能化信息系统对飞行员视觉搜索特性的影响

为探究飞行员使用智能化信息系统的视觉搜索特性,设计以信息系统等级（交互式辅助系统和电子飞行手册）为自变量、以视觉搜索特性（视觉搜索特征和绩效水平）为因变量的对比实验,记录20名航线飞行员在模拟机实验场景中所关注的各人机交互界面的眼动数据,通过统计分析、构建视觉搜索绩效评估模型,反映飞行员视觉搜索特征及绩效水平。结果表明：两组飞行员的注视总持续时间、注视总持续时间占比、注视次数等视觉搜索特征存在显著差异,且随着信息系统智能化等级的提高,飞行员在单发失效和襟翼卡阻故障场景中的视觉搜索绩效水平有效提高且工作负荷降低。由此,验证了信息系统自动化程度的提高在复杂场景下能对飞行员的工作绩效产生正效应,可为驾驶舱人机交互界面的设计、优化及迭代提供理论参考,保证飞行安全。     

美国：飞机有了人造视觉

美国宇航局（NASA）最近为民航飞机研制出了一种新的计算机系统，它能够保证飞机在各种恶劣的天气条件下安全飞行：这套被称为“人造视觉系统”通过使用卫星和机载导航仪器提供的数据资料由计算机系统判定飞机飞行的准确位置，然后再将当前飞机所处的空间坐标与提前储存在计算机系统中的三维地形图进行对照，再将经过处理的彩色地形图输入飞行员座舱内的多个显示器。这样一来，飞行员就能够及时准确地观察到整个飞行过程中的每个细节。     

飞行模拟器音效系统声源提取方法

飞行模拟器是训练飞行员的必须装备,音效系统作为飞行模拟器的重要组成部分,直接影响飞行仿真的逼真度和沉浸感.声源采集作为音效系统开发的第一步,已成为整个开发过程中最繁琐的一环.基于这一背景,寻求在低成本录音情况下高效的声源提取方法.提出基于短时傅里叶变换声源提取方法,指出其优缺点并通过实例来提取声源.针对其缺点,提出频谱建模合成技术,简述该技术的实现步骤和基本理论,指出该技术虽然实现声源的真正分离,可以直接用来提取声源,但理论复杂且很多实现步骤需要复杂的信号处理算法.因此,依据处理对象飞机发动机声音是谐音与噪声这一事实,提出简化的频谱建模合成技术并使用该技术从飞机发动机起动原始录音中提取出发动机起动生成的谐音与噪声,证明该方法的可行性.提出的声源提取方法不仅适用于飞行模拟器,还适用于其他各种模拟器音效系统的开发,有很大的工程应用价值.     

台式飞行仿真模拟器的设计与实现

为提高培养飞行员的效率和质量,节约训练成本,从整体上设计并实现了一种实时、面向网络的台式飞行仿真模拟器。该模拟器采用数据驱动方式并通过使用稳定系数方法单独设计了一种适用的空气动力数学模型,采用面向对象的程序设计方法实现仪表、三维场景、飞行方程和教员台仿真的系统仿真功能。采用仿真驾驶杆、油门杆、方向舵和基于光传感的六自由度头部跟踪系统,由单台计算机实现飞行动力学模型计算、图形图像处理、实时数据传递和飞行条件设置。实践证明,该多功能台式飞行仿真模拟器具有良好的人机交互功能,在通用性、实时性以及仿真度等方面基本符合要求,在实行飞行训练中,降低了人力、物力等保障的投入,减少了燃料等物质的开销。有效地节约训练成本,提高了训练的效率和质量。     

模拟机操纵系统的数字控制及故障诊断

模拟机的操纵负荷系统作为半实物实时仿真系统,为飞行员提供实际飞行状态下的模拟操纵杆力,它是飞行模拟器的一个重要组成部分。本文首先简要介绍了我单位从CAE公司引进的夏延及波音模拟机操纵系统的数字控制实现方式,在此基础上,结合运行中实际出现的故障进行了较深入的分析,并对相应的故障诊断方法进行了讨论。     

飞机起落架动力学建模及地面运动仿真

为足够真实地仿真飞机的地面运动,在不简化起落架结构形式和受力方式的基础上提出了一种适用于高时效性、高逼真度的起落架动力学建模方法.本文模型通过计算每个起落架的机轮触地点、缓冲器压缩行程和压缩速率、缓冲器受力及地面摩擦力,能得到所有起落架相对于飞机的力和力矩.将其与气动、发动机集成后,可模拟飞机任意状态下的地面运动.仿真结果表明:该起落架动力学模型可实现落震、转向、刹车等起落架基本功能,能有效反映飞机地面运动的真实特性.本文模型加载到带运动平台的飞行模拟器后,飞行模拟器可提供给飞行员逼真的起降感受.     

直升机飞行模拟器中自动过渡仿真方法研究

直升机飞行模拟器根据任务需求需要仿真自动过渡过程。研究了自动过渡过程特定,并建立了高度自动过渡、速度自动过渡数学模型。针对模拟器特点,设计了模拟器中自动过渡的仿真结构图。利用直升机六自由度非线性模型对自动过渡过程进行了仿真,结果表明该方法能够实现直升机模拟器中自动过渡仿真功能任务需求。     

飞行员职业生涯规划以及管理模式探析

飞行员作为特殊性职业人群,做好对他们的职业规划以及管理模式探析对于保证飞行安全,提升飞行员职业价值具有重要意义。文章首先阐述了飞行员职业生涯规划的内容及其作用,接着分析了飞行员职业生涯规划的原则;其次分析了飞行员职业生涯规划的特点;再次讨论了飞行员职业生涯规划的要求;最后对飞行员职业生涯管理模式予以研究,希望能够为飞行员职业生涯规划及其管理模式的进步提供支持与帮助。     

一种新型大过载飞行模拟器运动仿真分析

提出一种新型的基于绳牵引并联机器人技术的飞行模拟器,针对其大过载机动特性进行仿真分析。首先根据绳牵引并联机器人理论,设计了9根绳牵引具有6自由度的运动平台;通过建立平台动力学模型,设计了对干扰项进行补偿的前馈PD控制率;其中前馈项主要确保动态过程中绳索处于张紧状态。进一步给出了系统控制稳定性分析;并以大过载机动和单自由度俯仰振荡运动为例进行了数值仿真。分析结果表明,在大过载机动情况,瞬时正加速度超过4 g,平台位置能够迅速衰减并稳定;基于绳拉力前馈,可以避免绳索松弛,能够满足飞行员过载训练;俯仰运动也具有较好的跟踪特性。研究成果可为进一步分析工作空间、动态特性及控制稳定性等奠定基础,为绳牵引并联支撑的飞行模拟器设计提供指导与依据。     

基于时序建模的仿真系统精度检测方法

系统仿真实验可以用来测试武器系统的性能,为了使得仿真测试正确可靠,需要对仿真的精度进行检测,时间序列建模分析是可行的方法。本文针对飞行模拟器仿真系统进行仿真系统的精度检测,首先对飞行模拟器输入与实际飞行系统相同的控制参数,比较两系统的输出飞行参数值,得到误差序列,然后对误差序列进行时间序列建模,来检测仿真系统的精度并进行稳定性检验。实验表明该方法能够有效判断仿真系统是否符合精度要求。     

飞行模拟器洗出算法的优化研究

飞行模拟器通过经典洗出算法的倾斜协调通道对低频信号进行动感模拟处理,然后输出给人体前庭感觉系统,经过大脑处理做出行为判断,不可避免地给飞行员以错误暗示和动感误差。通过引用人体前庭模型对倾斜协调通道参数进行设计,使算法更符合人体的感觉模型,从而达到提高飞行模拟器逼真度的目的。同时基于MATLAB的SIMULINK模块搭建仿真模型,对优化后的洗出算法进行仿真分析,验证了优化洗出算法的可行性和有效性。     

飞行员心理健康与工作压力和应对方式

心理健康对飞行人员有着重要影响,主要体现在身体健康和安全飞行两个方面。针对飞行人员心理健康与工作压力中涉及到的各项问题进行阐述,目的在于提高飞行人员的心理健康程度,确保飞行的安全性。在具体分析过程中,文章首先介绍了飞行员心理健康的重要性。其次对影响飞行员心理健康的因素进行了重点分析,最终制定了应对飞行员心理健康问题的对策,其中包括心理健康教育、飞行员自我保健、组织保健等措施,在实际应用过程中取得了不错的效果,由此可见加强对飞行员心理健康问题的研究,对确保飞行的安全性有着实际意义。     

基于CAN总线的飞行模拟器仪表仿真系统设计

阐述了飞行模拟器仪表仿真系统的功能、作用.介绍了基于CAN总线的飞行模拟器仪表仿真系统的性能特点、总体结构和设计方法.实践证明,该系统扩展灵活,具有通用性和实用性等特点.     

基于VxWorks的PowerPC实时系统在模拟器研制中的应用

飞行模拟器是一个实时性要求很高、交流的信息量很大、精度要求较高的实时仿真控制系统,要求主仿真计算机计算能力强,实时、稳定且易于扩展。本文作者参与研制的某型飞机飞行模拟器,成功地应用了PowerPC多CPU系统+VxWorks实时操作系统平台,证明基于这种平台的主仿真系统具有分布式处理、并行计算、多线程、开放性、可扩展性、实时性等工程特点,完全能够满足飞行模拟器对主仿真系统的要求。     

飞行模拟器数字式电动操作负荷系统研究

飞行模拟器是用来模拟飞机飞行的系统,通常由模拟座舱、运动系统、操纵系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等组成。操纵系统是飞行模拟器的重要组成部分,对于实现逼真的飞行模拟起着不可或缺的作用。本文简单介绍了数字式电动操纵负荷系统的基本组成、工作原理及模型分析。     

基于综合视景的直升机近地引导技术

为提高直升机在恶劣视觉和复杂环境下对危险目标和障碍的有效规避能力,本文提出一种基于综合视景的近地引导技术。该技术通过对地形数据库和多源航电数据进行综合处理,驱动综合视景仿真,在近地阶段提供有效的危险地形及障碍告警显示和飞行引导信息提示。试验结果表明,本文所提技术能够直观展示前向综合态势,为飞行员提供直观的环境威胁感知和安全引导信息,大幅降低飞行操作负荷。     

浅谈通用飞机驾驶舱人机工程设计基本原则

驾驶舱人机界面对飞行的影响不仅是指其对飞行员体力、心理和意识活动的影响,而且将直接影响飞行员的工作效率和飞行安全。人机工程设计的复杂性在于,使用界面的是人,界面合适与否需要通过人的使用来证明。驾驶舱人机工程界面包含有控制-显示、声音、标记标牌、环境等,飞机驾驶舱设计时应以人机工程理论为基础,对飞机驾驶舱设计进行合理布局,使得飞行员能舒适、高效和安全的飞行和完成特定的任务。     

飞行训练空域优化平台的搭建

随着国内航空业快速发展,飞行员缺口增大,加剧了飞行员训练空域的需求。通过航模模拟飞行训练真实情况,以地点教员及管制人员为视角,增强飞行员安全空域间隔意识、空间感与姿态感,便于飞行员从管制角度考虑飞行间隔,增强飞行员与管制员的思维相似度。利用飞控等设备实时监测航模运动数据,分析飞行中的俯冲、五边等飞行动作,对航模的飞行轨迹以及俯仰姿态进行数据分析,致力于找出一条可以提高空域利用率的途径。