[发明专利]一种用于飞行模拟训练通用型飞控系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于飞行模拟训练通用型飞控方法，包括下列步骤，加载与机型相关的脚本文件数据，加载与飞控系统模拟仿真相关的配置文件参数，初始化飞控系统内部各个功能模块，执行飞控管理系统，在每个循环中由飞控管理系统控制并更新各个子系统。本发明的系统建立了完善的飞行动力学模型和飞行环境模型，能根据所仿真的飞机及环境数据建立数学模型，使得模型能反映出真实飞机在真实环境中的行为特征。

技术领域

本发明涉及一种基于飞行动力学物理模型的实时仿真技术，一种用于飞行模拟训练通用型飞控系统及方法。

背景技术

飞行模拟训练设备能够在地面逼真的再现飞机的飞行特征，是航空产业不可或缺的重要设备，而我国在飞行模拟训练设备的开发和研制上远远落后于国外发达国家。在当前国家大力发展大飞机项目的背景下，针对飞行模拟训练设备的关键技术进行研究将更加紧要。飞行模拟训练设备是以仿真为主体的，飞控系统作为模拟训练设备的核心，直接决定着对飞机特性的仿真逼真度和飞行模拟器的鉴定等级。

飞控系统是飞行模拟训练设备的一个子系统，也是整个系统中非常重要的一个子系统，有了它飞行模拟训练设备才得以仿真飞行。此系统要根据所仿真的飞机及环境数据建立数学模型，使得模型能反映出真实飞机在真实环境中的行为特征，要实现以上功能首先要建立完善的飞行动力学模型和飞行环境模型。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于飞行模拟训练通用型飞控系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明的用于飞行模拟训练通用型飞控方法，包括下列步骤，

(1)加载与机型相关的脚本文件数据；

(2)加载与飞控系统模拟仿真相关的配置文件参数；

(3)初始化飞控系统内部各个功能模块；

(4)执行飞控管理系统；

(5)在每个循环中由飞控管理系统控制并更新各个子系统。

飞控系统的退出由视景端通过外部控制，视景通信模块接收视景端的交互指令，选择是否退出循环。

飞控系统的退出由飞控系统内部控制，通过飞控系统软件关闭按钮，退出循环。

飞控管理系统设有飞控动力学仿真模型，飞控动力学仿真模型描述受力情况和运动特性。

飞控动力学仿真模型包括飞机运动方程的解算，通过离散化把飞机运动方程转换为差分方程，利用计算机数值解法来实现。

动力学模型数值解法计算形式如下：

k₁＝f(t_n,u_n)

k₄＝f(t_n+h,u_n+hk₃)

动力学微分方程的具体解算方法及流程为：

(1)取积分步长Δt；

(2)根据操纵输入和飞机状态，计算出各部件的空气动力；

(3)根据各部件的受力情况，计算全机受到的力F和力矩M；

(4)取出上一循环保存的飞机状态参数位置、姿态、在机体坐标系下的速度、角速度；

(5)根据力F和力矩M，计算得到飞机在机体坐标系下的加速度和角加速度；

(6)使用本发明的数值解析法计算本循环的位置、姿态、速度、角速度、加速度、角加速度等值，并保存；