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全数字通用飞行仿真平台的设计与实现 被引量:4
1
作者 余修端 孙秀霞 秦硕 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第17期263-265,共3页
针对作战训练并验证先进飞行控制律,设计一种全数字通用飞行仿真平台。介绍该平台的总体结构,在建立飞机动力学模型和通用飞行仿真数据库的基础上,阐述各模块的功能和创建方法,以某型无人机为例,对平台进行仿真验证。结果表明,该平台直... 针对作战训练并验证先进飞行控制律,设计一种全数字通用飞行仿真平台。介绍该平台的总体结构,在建立飞机动力学模型和通用飞行仿真数据库的基础上,阐述各模块的功能和创建方法,以某型无人机为例,对平台进行仿真验证。结果表明,该平台直观性强,输出参数准确,能较好地模拟真实飞行。 展开更多
关键词 飞行仿真 动力学模型 飞行仿真数据库
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三轴飞行仿真转台总体设计及其关键技术 被引量:43
2
作者 李尚义 赵克定 +2 位作者 吴盛林 张福恩 刘庆和 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期63-66,共4页
本文在HIT─1型三轴仿真转台研制的基础上,探讨了各种三轴仿真转台的总体布局型式、驱动元件种类和控制方案等总体设计方面的问题。从分析飞行仿真转台的4大技术指标──高频响、超低速、宽调速、高精度入手,分析了执行元件、机... 本文在HIT─1型三轴仿真转台研制的基础上,探讨了各种三轴仿真转台的总体布局型式、驱动元件种类和控制方案等总体设计方面的问题。从分析飞行仿真转台的4大技术指标──高频响、超低速、宽调速、高精度入手,分析了执行元件、机械台体、液压系统、控制技术等方面对上述指标的影响和解决措施,进而分析出研制仿真转台的关键技术。 展开更多
关键词 电液伺服系统 飞行仿真转台 航天器
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基于干扰观测器的飞行仿真转台滑模控制器 被引量:15
3
作者 刘晓东 吴云洁 +1 位作者 田大鹏 王俊峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期393-397,402,共6页
针对飞行仿真转台中干扰观测器(DOB)对等效干扰项估计不足而影响跟踪精度的问题,提出一种基于DOB的滑模变结构控制器(SMVSC).它引入了附加干扰补偿项以及跟踪指令的速度信号和加速度信号,定义了一种新的滑模趋近律形式,并满足系统广义... 针对飞行仿真转台中干扰观测器(DOB)对等效干扰项估计不足而影响跟踪精度的问题,提出一种基于DOB的滑模变结构控制器(SMVSC).它引入了附加干扰补偿项以及跟踪指令的速度信号和加速度信号,定义了一种新的滑模趋近律形式,并满足系统广义滑模存在条件.通过某单轴飞行仿真转台的实验结果表明,与传统的比例微分(PD)控制器+DOB方案相比,该控制方案提高了跟踪精度,同时,对系统参数变化和力矩扰动也具有更强的鲁棒性. 展开更多
关键词 干扰观测器 滑模变结构控制 飞行仿真转台 鲁棒性
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基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台 被引量:10
4
作者 李军伟 程咏梅 +2 位作者 陈克喆 陈思静 宋春华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期530-535,共6页
针对捷联惯导算法测试中真实飞行轨迹数据难以获得的问题,建立了一种基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台。首先构建了测试平台的系统结构,在建立六自由度非线性飞机数学模型基础上,采用Stateflow实现了预定航迹多模态的飞行仿真,并通... 针对捷联惯导算法测试中真实飞行轨迹数据难以获得的问题,建立了一种基于飞行仿真的捷联惯导算法测试平台。首先构建了测试平台的系统结构,在建立六自由度非线性飞机数学模型基础上,采用Stateflow实现了预定航迹多模态的飞行仿真,并通过坐标变换将飞行参数转换为测试基准轨迹数据;然后根据捷联惯导系统原理,由测试基准轨迹参数推导出陀螺仪和加速度计的理想输出,并对其误差进行建模,由此获得惯性组件的模拟输出数据;最后通过两种不同的姿态更新算法进行惯导解算并比较。仿真实验结果表明:产生的测试基准数据符合飞行力学的特点,很好地反映了飞机的动态特性,可以有效地评估不同捷联惯导算法的性能。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 轨迹发生器 飞行仿真 坐标变换 姿态更新算法
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现代军机飞行仿真系统的研究 被引量:18
5
作者 黄安祥 刘长华 +2 位作者 陈宗基 李明 贾荣珍 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第2期259-262,共4页
“苏二七飞机飞行仿真系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制成功的全任务仿真系统。以该系统为背景,本文论述现代军机仿真系统的设计思想、总体结构、主要分系统及其技术。
关键词 军用飞机 飞行仿真系统 视景系统 火控系统
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基于Google Earth的三维航迹监视及六自由度飞行仿真 被引量:21
6
作者 唐勇 刘昌忠 吴宏刚 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3385-3387,共3页
提出了一种利用Google Earth二次开发能力实现飞机三维航迹监视和六自由度飞行仿真的新方法。使用KML语言描述飞机三维航迹和飞行姿态,通过Google Earth提供的可扩展接口引入飞机监视数据得到Google Earth上的飞机实时三维航迹及六自由... 提出了一种利用Google Earth二次开发能力实现飞机三维航迹监视和六自由度飞行仿真的新方法。使用KML语言描述飞机三维航迹和飞行姿态,通过Google Earth提供的可扩展接口引入飞机监视数据得到Google Earth上的飞机实时三维航迹及六自由度飞行仿真。系统采用B/S架构,客户端采用Google Earth浏览器,全部开发都在服务器端。提出了一种用飞机前后两个位置点空间连线矢量提取飞行姿态算法。用这种方式得到三维航迹简单直观,既可以用于三维航迹研究分析、实时航迹监视、六自由度飞行仿真,还可以作为一种新的航班动态查询工具。 展开更多
关键词 GOOGLE EARTH 三维航迹 姿态提取 六自由度飞行仿真
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高精度飞行仿真转台的鲁棒自适应控制 被引量:14
7
作者 刘强 扈宏杰 +1 位作者 刘金琨 尔联洁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期35-38,共4页
针对高精度直流伺服系统 ,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法。在算法中 ,通过调节增益系数 ,以适应系统中参数的变化 ,通过引入鲁棒补偿项 ,实现对摩擦环节的补偿 ,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性... 针对高精度直流伺服系统 ,提出一种基于Lyapunov直接法的鲁棒模型参考自适应控制方法。在算法中 ,通过调节增益系数 ,以适应系统中参数的变化 ,通过引入鲁棒补偿项 ,实现对摩擦环节的补偿 ,使得在具有参数不确定性和未知非线性摩擦特性的情况下 ,跟踪误差渐进收敛于零。并以三轴转台为例 ,进行了数值仿真 ,其结果表明该方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 自适应控制 鲁棒控制 飞行模拟转台 飞行仿真
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一种基于VxWorks的飞行仿真实时管理系统 被引量:19
8
作者 彭华 沈为群 宋子善 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第7期966-968,共3页
结合北京航空航天大学自动控制系开发的某大型工程飞行模拟器系统,介绍了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks和多处理机系统的仿真系统结构及其开发环境。首先介绍了VxWorks的特点。然后介绍了飞行仿真系统的总体结构及管理系统的主要... 结合北京航空航天大学自动控制系开发的某大型工程飞行模拟器系统,介绍了一种基于嵌入式实时操作系统VxWorks和多处理机系统的仿真系统结构及其开发环境。首先介绍了VxWorks的特点。然后介绍了飞行仿真系统的总体结构及管理系统的主要功能。最后讨论了实时管理系统实现中的关键问题,包括多任务管理在不同开发环境下的实现以及分布式仿真系统的实时数据通讯等。 展开更多
关键词 VXWORKS 飞行仿真 实时系统 多任务 通讯
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基于DirectX的无人机实时飞行仿真系统开发 被引量:18
9
作者 刘泽坤 昂海松 罗东明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期918-920,923,共4页
建立无人机实时飞行仿真系统对于无人机的设计研究具有重要的意义。介绍了一种低成本的基于DirectX技术的无人机实时飞行仿真系统,对建模与仿真、DirectX、数据库、面向对象编程等技术在可视化系统仿真领域的应用进行了积极的探索与尝... 建立无人机实时飞行仿真系统对于无人机的设计研究具有重要的意义。介绍了一种低成本的基于DirectX技术的无人机实时飞行仿真系统,对建模与仿真、DirectX、数据库、面向对象编程等技术在可视化系统仿真领域的应用进行了积极的探索与尝试。介绍内容主要为无人机飞行仿真系统模型建立及仿真算法采用以及如何运用软件工程概念开发无人机实时飞行仿真软件系统。 展开更多
关键词 无人机 飞行仿真 DIRECTX 软件工程
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基于飞行仿真软件的航空气象教学实验平台建设及应用 被引量:8
10
作者 张建辉 司海青 +3 位作者 汪海波 李杰 高振兴 蔡中长 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第12期188-193,共6页
航空气象与航空安全息息相关,通过对现有航空气象课程以及飞行教学实验技术和设备的分析,结合高性能飞行训练器,提出了基于飞行仿真软件Prepar3D的航空气象教学实验平台建设方案。该方案主要由3个模块构成,即基础航空气象课程实验系统... 航空气象与航空安全息息相关,通过对现有航空气象课程以及飞行教学实验技术和设备的分析,结合高性能飞行训练器,提出了基于飞行仿真软件Prepar3D的航空气象教学实验平台建设方案。该方案主要由3个模块构成,即基础航空气象课程实验系统、航空气象课程实验系统、航空气象报文课程实验系统。基于Prepar3D的航空气象教学实验平台兼顾飞行人员、空中交通管制人员和民航其他工作人员应具备的航空气象知识,改变了传统的航空气象课堂教学模式,形成了航空气象的飞行特色教学体系,解决了目前航空气象教学过程中理论教学与实际操作存在的脱离问题,提高了教师教学和飞行学员学习的积极性。 展开更多
关键词 实验平台建设 飞行仿真软件 航空气象 航空安全
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基于HLA的舰载机飞行仿真可视化研究 被引量:8
11
作者 李娟 边信黔 +1 位作者 夏国清 王宏健 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2352-2356,共5页
基于HLA的体系结构和基于成员的设计思想,对舰载机的飞行仿真系统进行了研究,建立了其对象类和交互类;在HLA基础上利用MultiGen Creator/Vega和VC++的虚拟现实仿真平台实现了舰载机飞行仿真全过程的可视化,论述了多自由度(DOF)三维模型... 基于HLA的体系结构和基于成员的设计思想,对舰载机的飞行仿真系统进行了研究,建立了其对象类和交互类;在HLA基础上利用MultiGen Creator/Vega和VC++的虚拟现实仿真平台实现了舰载机飞行仿真全过程的可视化,论述了多自由度(DOF)三维模型的建立、真实海洋环境的配置和视景仿真系统的软件设计;分析了视景仿真中时空一致性的关键技术,给出了三维仿真结果。 展开更多
关键词 舰载机 高层次体系结构 飞行仿真 视景仿真
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空中交通管制仿真系统飞行仿真模型建模与实现 被引量:6
12
作者 李新胜 董天罡 +2 位作者 刘正熙 兰时勇 李太勇 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期171-176,186,共7页
为了提高空中交通管制仿真系统仿真度,重新构建了一种简洁实用的航空器模拟飞行模型,包括航空器性能参数、飞行规则参数和飞行过程模拟参数的建立,航空器各种主要飞行过程的建模,气象情况对飞行的影响仿真;这些仿真方法在航空器参数设... 为了提高空中交通管制仿真系统仿真度,重新构建了一种简洁实用的航空器模拟飞行模型,包括航空器性能参数、飞行规则参数和飞行过程模拟参数的建立,航空器各种主要飞行过程的建模,气象情况对飞行的影响仿真;这些仿真方法在航空器参数设计、地面运动、上升/下降、加/减速模拟等方面均考虑了多种飞行影响因素,最后提出一种利用真实航迹数据建模的方法,并给出了此种方法的结果。通过在空中交通管制仿真系统的应用,证明本模型有良好的仿真度。这个仿真模型还可应用于管制程序的分析、飞行计划预演调控、交通流量评估和机场建设预估等方面。 展开更多
关键词 飞行仿真 空中交通管制 真实数据建模 气象模型
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飞行仿真气动力数据机器学习建模方法 被引量:23
13
作者 王超 王贵东 白鹏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期488-497,共10页
基于机器学习思想,提出了一种大空域、宽速域的气动力建模方法。该方法利用飞行仿真弹道数据辨识的气动力数据,采用人工神经网络技术,实现了对高度、速度、姿态和舵偏角等多维度强非线性特性的全弹道气动力数据的高精度逼近。首先,分析... 基于机器学习思想,提出了一种大空域、宽速域的气动力建模方法。该方法利用飞行仿真弹道数据辨识的气动力数据,采用人工神经网络技术,实现了对高度、速度、姿态和舵偏角等多维度强非线性特性的全弹道气动力数据的高精度逼近。首先,分析了神经网络层数、隐含层神经元个数等对建模误差的影响,通过对典型弹道气动数据的神经网络建模计算,确定了较合适的神经网络层数和较优的隐层神经元个数。进而,利用飞行仿真的弹道数据辨识出沿弹道的气动力,采用神经网络建立了包含多个弹道融合的气动力模型,输出量分别为三轴气动力系数和力矩系数。最后通过气动模型输出量与原样本数据的对比,以及4条未参与训练弹道气动数据的预测,验证了该气动力建模方法具有较高的精度。建模结果表明:采用神经网络方法建立的飞行器气动力模型,对拟合多源耦合输入全弹道非线性气动力是可行的和有效的,在样本覆盖的高度、速度、姿态和控制舵偏角范围内,气动力拟合能力较强,并具有一定的外推性。该项研究可以为基于飞行试验数据的气动建模提供新的方法,并且能为飞行器气动力数据挖掘、飞行仿真和总体性能分析提供参考。 展开更多
关键词 非线性气动力 气动建模方法 神经网络 气动参数辨识 飞行仿真
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全数字飞行仿真平台的设计与实现 被引量:12
14
作者 徐海亮 李骏扬 费树岷 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期113-117,共5页
为便于对飞行器建模和控制等理论技术进行演示和验证,采用软件工程的概念设计并实现了一种通用的研究型可视化飞行仿真平台.首先,基于面向对象的思想设计了仿真平台的总体结构和各个主要功能模块,建立了飞行器运动/动力和飞行控制模块... 为便于对飞行器建模和控制等理论技术进行演示和验证,采用软件工程的概念设计并实现了一种通用的研究型可视化飞行仿真平台.首先,基于面向对象的思想设计了仿真平台的总体结构和各个主要功能模块,建立了飞行器运动/动力和飞行控制模块的数学模型,并为其设计了模式化的接口,使平台可适用于多飞行器多控制策略下的飞行仿真.为获得较高的仿真真实度,建立了风切变、紊流的飞行干扰模型.然后,在各模块设计的基础上,基于.Net框架和Direct3D绘图编程接口实现了飞行仿真平台.最后,在PID飞控规律下,通过跟踪矩形航迹进行仿真实验.结果表明,该平台具有良好的可操纵性和逼真度,实时输出的飞行参数较为准确、全面,符合预期. 展开更多
关键词 软件工程 飞行仿真 飞行干扰 可视化
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三轴飞行仿真转台自适应复合控制方法 被引量:12
15
作者 王卫红 姚志超 郑连强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期74-79,共6页
针对三轴飞行仿真转台高精确度伺服系统中存在的由于系统模型参数变化,以及外部扰动、摩擦引起的不确定性和非线性,提出基于模型参考自适应的复合控制方案。该方案具有连续自适应、离散自适应和复合控制方法的优势,通过自适应增益的调... 针对三轴飞行仿真转台高精确度伺服系统中存在的由于系统模型参数变化,以及外部扰动、摩擦引起的不确定性和非线性,提出基于模型参考自适应的复合控制方案。该方案具有连续自适应、离散自适应和复合控制方法的优势,通过自适应增益的调整及数字前馈控制的引入,能够消除内外部干扰产生的误差,保证系统在宽频带范围内的跟踪性能和控制精确度。实验结果表明,提出的控制方案能够有效地补偿转台系统外部扰动、摩擦引起的非线性和不确定性,拓宽了系统频带,将转台双三指标(频率特性幅值介于-0.264 6~0.257 6 dB之间,相位特性介于-3~3°之间)由4.5 Hz拓展到10 Hz以上,同时,该方案控制结构清晰、响应速度快、实时性好,控制器设计简单。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 伺服系统 自适应控制 复合控制 鲁棒性
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飞行仿真转台的完全跟踪控制 被引量:7
16
作者 吴云洁 田大鹏 刘佑民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期414-420,426,共8页
针对飞行仿真转台中传统插值和前馈方法对系统性能的限制问题,引入了完全跟踪控制策略.论述了飞行仿真转台完全跟踪控制器的设计方法.本文利用多速率采样系统的特性构造转台系统状态传递函数矩阵的精确逆矩阵,从而避免了采用近似逆模型... 针对飞行仿真转台中传统插值和前馈方法对系统性能的限制问题,引入了完全跟踪控制策略.论述了飞行仿真转台完全跟踪控制器的设计方法.本文利用多速率采样系统的特性构造转台系统状态传递函数矩阵的精确逆矩阵,从而避免了采用近似逆模型的传统方案以及插值带来的限制,实现完全跟踪.利用鲁棒内回路补偿器理论以及系统动态跟踪误差的解析式分析说明了该方法在实际系统中存在建模误差、干扰和噪声的情况下,仍然能够保证系统的动态跟踪精度和良好的鲁棒性.对实际系统进行了设计与实验,结果证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 跟踪 飞行仿真转台 鲁棒性 精度
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MF-1弹道设计与蒙特卡罗飞行仿真 被引量:6
17
作者 和争春 车竞 +1 位作者 肖涵山 袁先旭 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期201-206,共6页
MF-1是我国的首次高超声速空气动力学基础问题研究模型飞行试验。本文研究建立了MF-1试验飞行器弹道设计与拉偏仿真数学模型,开展了MF-1弹道设计和拉偏仿真计算。对结果分析表明,对于MF-1这类无控飞行器,某些条件下可能在飞行过程中发... MF-1是我国的首次高超声速空气动力学基础问题研究模型飞行试验。本文研究建立了MF-1试验飞行器弹道设计与拉偏仿真数学模型,开展了MF-1弹道设计和拉偏仿真计算。对结果分析表明,对于MF-1这类无控飞行器,某些条件下可能在飞行过程中发生滚转共振现象,导致飞行总迎角迅速发散,气动过载显著增加,飞行弹道严重偏离设计弹道,甚至可能出现解体风险。通过严格控制飞行器加工和安装偏差,有助于降低滚转共振发生概率。 展开更多
关键词 MF-1 弹道设计 蒙特卡罗 飞行仿真 滚转共振
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基于Matlab的某型固定翼飞行器飞行仿真系统开发 被引量:7
18
作者 李超 王江云 韩亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1772-1777,共6页
按照飞行模拟器的要求,建立了飞行仿真系统模型,包括六自由度全量运动方程模块、气动参数模块、发动机模块、起落架模块、环境模块、机体轴合外力/力矩模块等。该系统能够根据驾驶杆的输入,响应飞机当前的状态。用死区定值法解决了六自... 按照飞行模拟器的要求,建立了飞行仿真系统模型,包括六自由度全量运动方程模块、气动参数模块、发动机模块、起落架模块、环境模块、机体轴合外力/力矩模块等。该系统能够根据驾驶杆的输入,响应飞机当前的状态。用死区定值法解决了六自由度方程奇异点的问题。设计了基于遗传算法的配平方法,使初始飞行状态更接近平衡点。在Simulink环境下实现各模块的功能,进行定常直线、水平盘旋、翻筋斗等仿真实验。结果表明模型的初始状态接近平衡点,计算过程稳定,克服了飞行动力学仿真的奇异值问题,能够真实地反映飞机的实际特性。 展开更多
关键词 SIMULINK 飞行仿真 死区定值法 配平
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高精确度飞行仿真转台内框控制摩擦补偿研究 被引量:8
19
作者 牛建军 付永领 刘和松 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期576-579,共4页
为了实现高精确度飞行仿真转台直流力矩电机驱动内框的低速伺服目标,提出了在输入前馈和闭环PID控制的复合控制基础上构建Stribeck摩擦模型的等效控制电压模型进行摩擦超前补偿策略。首先针对转台内框伺服特性分析设计了复合控制策略;... 为了实现高精确度飞行仿真转台直流力矩电机驱动内框的低速伺服目标,提出了在输入前馈和闭环PID控制的复合控制基础上构建Stribeck摩擦模型的等效控制电压模型进行摩擦超前补偿策略。首先针对转台内框伺服特性分析设计了复合控制策略;其次针对常规基于Stribeck模型摩擦补偿方法的不足和实验法辨识模型参数难的特点,提出利用转台内框本身的部件直接测定摩擦超前补偿的控制电压模型,并给出了3个关键参数的测定办法;最后将设计好的控制器用于内框低速伺服。实验结果表明,系统响应幅值为0.03,°频率为0.000 5 Hz三角波时跟踪误差在95%时间内在0.000 1°内,并对其他形式信号也有很高的动态跟踪精确度,从而证明在以非线性摩擦为主的扰动条件下所设计的控制策略能实现内框高品质低速伺服。 展开更多
关键词 飞行仿真转台 复合控制 Stribeck模型 控制电压模型 摩擦补偿
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基于内模PID鲁棒控制的飞行仿真伺服系统设计 被引量:5
20
作者 段海滨 于秀芬 +1 位作者 王道波 黄向华 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期1-6,68,共7页
针对飞行仿真伺服系统高频响、宽调速、高精度、超低速和鲁棒性要求 ,提出了内模PID鲁棒控制的有效方法。在探讨伺服系统数学模型的基础上 ,推导出一种飞行仿真伺服系统的内模PID鲁棒控制律 ,并将其应用于某型飞行仿真伺服系统 ,该伺服... 针对飞行仿真伺服系统高频响、宽调速、高精度、超低速和鲁棒性要求 ,提出了内模PID鲁棒控制的有效方法。在探讨伺服系统数学模型的基础上 ,推导出一种飞行仿真伺服系统的内模PID鲁棒控制律 ,并将其应用于某型飞行仿真伺服系统 ,该伺服系统采用了电流、速度和位置三闭环控制结构。仿真试验表明 :文中提出的内模PID鲁棒控制律使飞行仿真伺服系统获得了优良的跟踪性能 ,具有很强的抗干扰性和鲁棒性 ,可以很好地满足飞行仿真伺服系统的各项性能指标要求。 展开更多
关键词 飞行仿真 鲁棒控制 PID 伺服系统 鲁棒性 设计 仿真试验 跟踪性能 有效方法 抗干扰性
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