[发明专利]一种适用于网络传输的离心式动态飞行指令实时插值方法

说明书

本发明公开了一种适用于网络传输的离心式动态飞行指令实时插值方法，包括以下步骤：接收离心式动态飞行实时指令；存储当前指令并作为缓存指令；接收到实时指令，产生并发出触发信号；接收到触发信号，统计插值点数；进行评估，获得最大稳定插值点数；接收到触发信号，统计指令更新周期；进行评估，获得最大稳定插值指令周期；选择符合设备运行规律的插值方法；在实时指令和缓存指令之间插值，得到插值飞行指令；修正并调整最大稳定插值点数和最大稳定插值指令周期。本发明所述实时插值方法具有自动匹配不同网络传输周期的功能，可获得最优稳定插值离心式动态飞行指令，能有效解决因动态飞行指令扰动造成的离心式动态飞行模拟器振动问题。

技术领域

本发明涉及一种离心式动态飞行指令插值方法，尤其涉及一种适用于网络传输的离心式动态飞行指令实时插值方法。

背景技术

随着高性能战机发展，其高速、大机动特性所产生的非常速度和加速度及角运动刺激将会严重影响飞行员的生理、心理状态，容易引发意识丧失 (G-LOC)、空间定向障碍(SD)等，威胁飞行安全。航空医学领域认为，开展载人离心机训练是提高飞行员空中身体适应能力和保证飞行安全不可或缺的重要措施，将其作为飞行员训练必不可少的、安全而又经济的训练项目。

离心式动态飞行模拟器是载人离心机与飞行模拟器的有机结合，是面向飞行员训练的创新模式。离心式动态飞行模拟器不仅具备提供持续加速度过载环境的能力，还具备飞行员自主控制、高保真视景仿真、真实飞行环境模拟乃至空间定向障碍模拟等功能，是唯一能够在地面逼真模拟各种机动飞行动作，以及飞行对人体生理、心理影响的大型航空医学装备。

在离心式动态飞行模拟器中，载人离心机与飞行模拟器的有机结合是通过离心式动态飞行指令实现的，离心式动态飞行指令是由飞行员操作油门、操纵杆等设备，经飞行模拟器计算仿真得到的载人离心机指令信号，主要包括载人离心机主机转速指令、俯仰角度指令和滚转角度指令。离心式动态飞行指令传输的物理连接方法有两种：第一种方法为模拟信号传输方法，即先将飞行模拟器中的离心式动态飞行指令转换为模拟量信号，再将模拟量信号在载人离心机中转换为离心式动态飞行指令；第二种方法为网络传输方法，即飞行模拟器通过网络方式直接将离心式动态飞行指令传输给载人离心机，中间不需要进行转换。

网络传输方法由于具有抗干扰能力强、传输信息量大等优点，通常选用该方法传输离心式动态飞行指令。但网络传输方法存在如下两个主要缺点：

1、网络传输方法受限于底层网络传输协议，网络传输速度很难满足离心式动态飞行模拟器对离心式动态飞行指令传输实时性的要求，使载人离心机侧获得的离心式动态飞行指令曲线呈较大的阶梯状，引入系统扰动量，造成载人离心机高频振动，降低载人离心机的使用寿命，同时给飞行员造成不适感；

2、网络传输方法有等时同步网络和非等时同步网络，受限于在载人离心机与飞行模拟器的两种不同操作系统之间传输，网络传输方法通常为非等时同步网络，对于非等时同步网络，指令传输时间间隔会在一定范围内波动，若直接对离心式动态飞行指令进行插值，由于指令传输时间间隔不确定，很难达到最优的插值效果。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于网络传输的离心式动态飞行指令实时插值方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种适用于网络传输的离心式动态飞行指令实时插值方法，用于运动控制系统对接收到的飞行模拟器的飞行指令进行插值处理，并将处理后的指令作为三自由度离心机的控制指令，其特征在于：所述离心式动态飞行指令实时插值方法包括以下步骤：

(1)首先定义如下程序模块：

指令缓存模块：用于存储包含历史指令信息的缓存指令S_n-i、θ_n-i、γ_n-i，i为缓存数量，i≥1；