[发明专利]飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置设计方法

说明书

技术领域

本发明属于飞行仿真领域，涉及飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置设计方法。 

背景技术

操纵负荷系统是飞机重要的机上系统之一，它在很大程度上决定了飞机使用的可能性和飞行安全。飞行状态变化时，操纵负荷系统杆力的变化比杆位移变化更易被飞行员所感受，因此，杆力模拟逼真度是影响飞行模拟器实用性的重要因素之一，直接影响模拟器训练效果。 

由于飞行模拟器的杆力模拟逼真度受多种因素影响，使其研究和评价错综复杂，所以，迄今为止还没找出公认的客观定量评价杆力模拟逼真度的好方法，操纵人员的主观评价在模拟器杆力模拟逼真度的研究中一直占有重要的地位，并作为检验模拟器杆力模拟逼真度的最终标准。目前,从科技查新检索到的国内外文献上看,主要是研究操纵负荷系统杆力及其变化特性的控制设计，而没有对杆力模拟逼真度评价的方法。实际应用中，操纵人员的主观评价在模拟器的杆力模拟逼真度评价中一直占有重要地位，而关于模拟器杆力模拟逼真度客观评价方法就是通过对模拟器操纵负荷系统的性能指标量进行测试，是一种定量客观的评价。但是，随模拟器操纵负荷系统不同而标准不同。由于主观评价是模拟器操纵人员按照一定的任务操纵时，对模拟器操纵负荷系统提供的杆力的评价。这时评价不仅取决于模拟器操纵负荷系统本身，还取决于操纵人员的行为特征、对任务的要求等；而客观评价又没有操纵人员的参加，这样往往会出现主、客观评价不一致 的现象。事实上，模拟器杆力模拟逼真度是包含在人-模拟器的相互作用中，操纵人员在模拟器操纵中起了相当重要的作用。 

发明内容

为了解决飞行模拟器杆力模拟逼真度主、客观评价不一致的问题，本发明提供了飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置设计方法。 

本发明设计了定量客观评价杆力模拟逼真度的一种人-模拟器控制闭环模型装置，为评价模拟器操纵负荷系统杆力模拟逼真度提供一种有效的方法。 

本发明的飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置设计方法的步骤和条件如下： 

Ⅰ、设计的飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置； 

Ⅱ、基于设计的飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置，建立一种飞行模拟器杆力模拟逼真度评价方法使用的综合评价指标模型，存储在计算机中，包括： 

①考虑杆力跟踪好坏的误差指标；②考虑杆力方向误差指标；③总误差指标； 

④综合评价指标: 

JT=[1+(TcpT^cp)2+(TcrT^cr)2+(TcyT^cy)2]JE]]>

式中，分别是操纵负荷系统俯仰、倾斜、偏航三个通道位置阶跃响应上升时间及其门槛值； 

Ⅲ、确定与模拟器操纵负荷系统匹配的杆力数据，实际的杆力数据是通过飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置的标称杆力位移单元中的力传感器获得的；被测操纵操纵负荷系统单元的输入位移是飞行员操纵控制策略模型单元的输出； 

Ⅳ、确定飞行模拟器杆力模拟逼真度评价装置中飞机的动力学模型； 

Ⅴ、确定与模拟器操纵负荷系统匹配的操纵控制策略模型；