[发明专利]一种模拟飞行器的飞行仿真分系统

说明书

本发明公开了一种模拟飞行器的飞行仿真分系统，包括：空气动力模型、运动方程模型、起落架模型、操纵系统模型、燃油系统模型、推进系统模型和大气环境模型。该仿真分系统综合考虑飞机飞行中的全部因素和数据，实时仿真飞机的姿态、位置、速度和高度等飞行参数，可以复现空中飞行环境，更有利于辅助飞行员进行起飞、着陆、爬升、转弯、机动飞行等训练；输出的仿真目标更准确；进一步地，还可以将这些飞行参数传送到其他分系统，作为其他分系统的驱动指令和运算输入参数。

技术领域

本发明涉及飞行器测试技术领域，特别涉及一种模拟飞行器的飞行仿真分系统。

背景技术

模拟飞行器是一个典型的多学科技术密集型大系统工程，由仿真支撑平台、数学模型、人感系统和人机界面等构成。其中，仿真计算机管理仿真支撑平台和运行数学模型；它们的对象分别是飞行员、教员和维护工程师。飞行员通过模拟驾驶舱操纵所模拟的飞机并得到视觉、听觉、动感和力感效果，教员通过教员台实现对飞行训练的控制并借助视景、运动、操纵和音响的相关信息监视飞行状态。维护工程师通过它对模拟机进行故障诊断及维修。以上各系统和人机界面的功能通过仿真支撑平台实现实时数据计算和交换。但目前仿真的功能还不够完善，考虑的因素不够完善，飞行仿真分系统还有待改进的空间。

因此，为了输出更精准的仿真目标，有助于教学，如何提供一种新的仿真分系统，是同行业从业人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的则是克服了现有技术中，仿真的功能还不够完善的技术问题，提供一种模拟飞行器的飞行仿真分系统。

本发明实施例提供一种模拟飞行器的飞行仿真分系统，包括：空气动力模型、运动方程模型、起落架模型、操纵系统模型、燃油系统模型、推进系统模型和大气环境模型；

所述空气动力模型获取气动数据、操作系统模型的输出数据及运动方程模型输出的飞行参数，并输出空气动力参数；

所述起落架模型根据跑道条件、转向、刹车参数，输出起落架参数；

所述大气环境模型获取紊流风切变、标准大气、结冰、雨雪雾参数，输出环境参数；

所述燃油系统模型根据燃油质量特性参数，输出燃油参数；

所述运动方程模型获取所述空气动力参数、起落架参数、环境参数、燃油参数及推进系统模型的输出参数，计算处理后输出仿真飞行参数。

在一个实施例中，所述空气动力模型，包括获取模块、处理模块和输出模块；

所述获取模块，用于获取气动数据、操作系统模型的输出数据及运动方程模型输出的飞行参数；

所述处理模块，用于对所述获取模块获取的数据进行预处理，生成空气动力参数；所述预处理包括：平滑、滤波、兼容性检验及数据重构；

所述输出模块，用于将所述空气动力参数输出。

在一个实施例中，所述运动方程模型包括：

坐标系设定模块，用于根据飞行器在大气中高速飞行时，其上作用着重力、发动机的推力以及空气动力和气动力矩，设定地面坐标系、机体坐标系、气流坐标系、航迹坐标系和速度坐标系；

坐标系转换模块，用于所述地面坐标系、机体坐标系和气流坐标系之间的数据转换；

飞机运动参数模块，用于确定飞机的姿态角及速度向量与机体轴系的关系；

飞机动力学方程模块，用于将飞机在空中运动分解为质心的空间运动和绕质心的定点转动两部分，并构建飞机动力学方程。

在一个实施例中，所述坐标系转换模块，具体用于：