舰载直升机着舰碰撞建模方法

逼真的舰载直升机着舰仿真应对着舰过程中机舰碰撞给出精确建模。着舰过程中直升机何时与舰船碰撞及碰撞后产生的力是建模难点。针对这一问题提出了一种着舰碰撞建模方法。该方法中起落架被简化为弹簧阻尼筒结构,机舰碰撞时的力与起落架压缩量、机舰相对速度有关。通过坐标转换,依据起落架在船体坐标系下坐标判断机舰是否碰撞,并且计算起落架压缩量大小。依据舰船速度在机体系下投影计算机舰相对速度。最后开发了直升机、舰船仿真模型对该方法做了验证。验证结果表明:该方法能够实时计算出直升机与舰船碰撞时直升机起落架所受力,直升机与舰船能够协调一致运动,可以满足机舰仿真需求。     

基于PC机的无人直升机着舰仿真系统

介绍了一个无人直升机着舰仿真系统,该系统在PC/Windows平台上利用Visual C和XNA框架开发.介绍了研制舰载无人直升机仿真系统的具体思路,并给出了基于XNA平台的设计方案,针对仿真中存在的舰船和海浪不统一的问题提供了解决方法,将舰船运动极短期预报引入着舰仿真系统,为着舰操纵手进行着舰训练提供更符合现实的环境.提出在开发的仿真系统平台基础上构建计算机视觉自主着舰导引系统的思路,并进行了实现.基于此仿真系统开展了计算机视觉自主着舰、着舰过程的实时监控等应用.     

舰载机着舰点垂直运动补偿技术仿真研究

基于 Conolly线性理论建立甲板运动通用模型来模拟多种情况(不同舰船大小及航态)下的甲板运动,设计了基于超前网络的甲板运动补偿器和基于时间序列自回归模型的甲板运动预估器.在着舰末端过程,将不同情况下的舰载机理想着舰点垂直运动信号通过预估器和补偿器加入到纵向着舰导引系统中进行仿真模拟研究.仿真结果表明,所设计的甲板运动预估器和补偿器可以有效地消除由纵向自动着舰导引系统相位迟后所引起的着舰误差影响,并且对复杂多变的着舰环境(不同舰船大小及航态)具有很好的适应性.     

直升机舰载起降环境的气动特性仿真

直升机在非航空型舰船飞行甲板起降时，甲板区域复杂的气流流动严重的影响飞行安全，本文首先介绍了直升机舰载起降区域的气流流动特点及其对飞行的影响，然后以纳维一斯托克斯方程为基础，利用有限元法对甲板区域的气流流动进行了仿真计算，并将仿真结果与实验结果做了对比，分析了直升机在该甲板区域内的飞行特点，指出应重视流场对飞行安全的影响。     

舰尾流对舰载飞机下滑特性影响研究

舰载飞机在着舰过程中无法避免舰尾流的影响.舰尾流是舰载飞机着舰误差的主要来源之一,雄鸡尾流是舰尾流的主要组成部分.建立了雄鸡尾流模型,变化风场中的飞机运动模型.着重分析了舰载飞机在下滑过程中,雄鸡尾流对过载以及雄鸡尾流水平加速度、铅垂加速度对航迹角、下沉率和附加需用推力的影响.仿真说明了雄鸡尾流对舰载飞机着舰影响的严重性.     

舰载弹射起飞多体动力学仿真张量模型

舰载机弹射起飞过程复杂,目前完整考虑舰船、舰载飞机和大气运动及其相互作用的仿真模型尚未见到.将舰船、飞机、起落架等视作具有独立质量的多运动实体,基于张量理论建立了弹射起飞过程的全量多体动力学仿真模型.通过张量模型在不同坐标系的投影方程,分析、描述了多运动体之间的耦联关系.并考虑舰船运动、诱导风场等对舰载机的作用,通过某舰载机弹射起飞的仿真结果曲线,描述了舰载飞机弹射起飞过程的特殊动力学行为.     

舰载机进舰着舰过程仿真建模

简述舰载机进舰着舰过程,建立以航母—舰载机—起落架组成的多体动力学系统为核心的进舰着舰系统仿真模型,并综合能够反映驾驶员和LSO的行为特征的指令模型,同时考虑风场扰动,海浪等外界影响因素。该模型不仅适于航母-舰载机适配性问题,还可研究进舰着舰任务中LSO对驾驶员行为的影响。最后通过仿真示例验证该模型的合理性和可行性。     

新型舰载武器海浪冲击仿真系统开发

叙述了舰载武器系统定型试验现状与发展趋势,介绍了海浪冲击仿真系统的设计指标及组成,分析了海浪冲击模拟、舰船运动模型建立等关键问题,利用等效原理,采用信号注入式仿真方法,将海浪冲击叠加到飞行航路模型上,实现了舰裁武器陆上斌验海浪冲击的模拟,仿真试验结果表明,新的仿真方法与系统完全满足武器系统定型试验需求.     

时变海面舰船目标动态雷达特征信号模型

提出了一种时变海面舰船目标动态雷达特征信号的仿真方法。建立了海面舰船目标雷达回波多径效应模型、二维动态粗糙海面的时变复反射系数模型和动态海面舰船运动的水动力模型,并同目标电磁散射计算的高频方法相结合,形成了时变海面舰船目标动态雷达特征信号仿真模型。利用海面浮球的测量数据对模型进行了验证,并对典型舰船目标的动态雷达特征信号进行了仿真和分析。     

海洋环境下舰载固体火箭发动机运动模型

通过分析海洋环境下的海浪特性,利用波能谱理论计算得到了一定海情下海浪波高随时间变化曲线.在此基础上,通过切片理论建立了舰船运动模型,并通过实测数据对模型精度进行了验证.利用该模型对舰船遭遇7级风浪、以航速14节和航向角135度在海上航行时的舰船运动进行了仿真计算,计算表明,这时舰船的横摇幅值要大于纵摇幅值,而横摇频率低于纵摇频率.通过推导舰载导弹发动机和舰船的坐标系转换矩阵,计算分析了舰载导弹的运动规律,结果表明在随船移动平衡坐标系下,舰载导弹沿x轴和y轴方向运动幅值小,而沿z轴方向运动幅值较大.     

拖轮协助大型舰船靠泊操纵建模及仿真

拖轮协助大型舰船靠泊操纵,包括拖轮接近舰船的操纵运动和拖轮协助舰船在泊位附近的推拉操纵运动,是两个海上浮动物体的可控运动。选用二阶非线性响应方程建立舰船的操纵性方程,给出了拖轮推力计算、缆力计算、船间力和船码头间碰撞力计算方法,并在舰船操纵性自由机动方程中附加了风、流、缆、碰撞力等诸多外力作用,实现了对拖轮贴靠舰船与拖轮协助舰船靠泊过程中诸多外力影响的操纵实时仿真。     

舰船操纵性数模参数计算和仿真验证

结合对具体船的非线性响应方程建模和仿真，阐述模型参数计算，调整的思路和方法，并结合计算参数值及部分仿真值与实船试验值对比，为建立舰船操纵通用数学模型库开辟途径。     

武装直升机反坦克群攻击效能评估研究

概述了武装直升机反坦克综合火控系统的组成 ,着重讨论了武装直升机反坦克群武器系统效能评估模型 ,然后进行了仿真分析 ,为武装直升机反坦克群火控系统设计提供定量评价手段.     

直升机飞行中的涡环状态研究

针对直升机特有的涡环飞行状态,根据直升机空气动力学理论,分析了直升机涡环状态飞行事故的现象及成因。指出研究直升机涡环状态的关键是确定涡环状态的边界,分析了各种涡环边界试验的结果及特点,并比较了计算确定涡环边界所需的各种边界判据的特点。最后提出了预防直升机涡环事故的被动方法和主动方法,指出研制涡环告警装置是减少直升机涡环状态飞行事故、保证飞行安全的有效途径。并就建立直升机涡环状态预防体系提出了建议。     

悬停直升机的识别

详细分析了各种类型直升机的回波特性 ,从回波信号中提取了旋翼回波最大线速度vmax 和旋翼回波闪烁周期Tp 的信息。在综合利用这两种信息的基础上对悬停直升机进行了识别 ,理论分析和仿真试验结果表明 ,该算法在一定的信噪比下对悬停直升机的检测有较好的性能     

直线不稳定船舶航迹控制的稳定性研究

针对直线不稳定船舶的全局直线航迹控制,提出了一类航迹非线性状态反馈控制算法。采用Lya-punov直接法分析系统的稳定性,得到了保证闭环控制系统全局渐近稳定的充分条件,从而解决了直线不稳定船舶航迹闭环控制系统全局稳定性的判定问题。数值仿真和模拟试验结果验证了该充分条件的正确性。     

三种船舶运动控制仿真系统

船舶运动控制系统有三种仿真模式：一是单机仿真即在一台计算机上同时运行船舶运动数学模型和控制器；二是双机仿真即一台计算机运行船舶运动数学模型，另一台为真实的船舶控制器，控制器通过数字通信接口控制另一台计算机上运行的船舶运动模型，也称为半物理仿真；三是物理仿真即建造一艘按某一水动力学相似准则而缩尺的模型船，在模型船上装上真实的船舶控制器，在水池或海上做船舶运动控制试验。本文介绍大连海事大学轮机工程学院研制的上述三种船舶运动控制仿真系统。     

基于旋翼微动雷达特征的空中目标识别

详细分析了直升机目标回波信号的多普勒谱的构成,针对直升机目标和固定翼飞机目标多普勒谱的差别,提取了两种微多普勒特征用于识别直升机目标和固定翼飞机目标,其中一种利用了直升机回波信号正负多普勒频谱能量的不对称性,另外一种利用了机身回波信号能量与旋翼回波信号能量的对比,使用仿真数据和试验测试录制的数据计算结果表明,该方法具有很好的识别效果。     

直升机多机协同飞行训练模拟器低成本方案

针对当前单台直升机飞行训练模拟器研制成本很高、难以配置多台以实现多机协同飞行模拟训练的现状，从现有仿真技术水平出发，对降低模拟器成本并提高其模拟逼真度的技术途径和方法进行了研究，提出了一种以FLIGHTLAB软件为内核、突出低成本特征的直升机多机协同飞行训练模拟器设计方案。以该方案研制的飞行训练模拟器可以以较低的成本实现直升机多机协同飞行模拟训练，满足目前直升机部队对多机协同飞行模拟训练手段的急需。     

模型直升机自动飞行仿真

模型直升机的自动飞行控制系统是一个以计算机技术为基础的复杂系统,建立完善的仿真平台是模型直升机自动飞行控制研究中非常重要的一部分。本文以Raptor?60模型直升机为研究对象,详细介绍了如何建立仿真平台、如何利用仿真平台验证数学模型,以及如何利用仿真平台对机载平台进行软硬件测试,包括利用SITL(software-in-the-loop)来测试控制算法和利用HITL(hardware-in-the-loop)来测试伺服器动态特性、机载控制器的实时能力和工作性能。