[发明专利]一种飞机飞行控制模拟系统

说明书

本发明一种飞机飞行控制模拟系统，属于飞行控制系统技术领域。包括飞行控制模拟计算机、驾驶杆、脚蹬和油门杆、杆位移传感器、座舱仪表、视景系统、运动平台系统和飞机模型；其中，驾驶杆、脚蹬和油门杆分别与各自的杆位移传感器相连，杆位移传感器测量的位移通过电信号传输给飞行控制模拟计算机，飞行控制模拟计算机解算出的控制规律经电信号传输给运动平台系统，飞机模型固定在运动平台系统上，飞行控制模拟计算机计算出飞行参数和视景信息由电信号传输给座舱仪表和视景系统。本发明能实现飞机飞行控制过程可视化、控制律参数可调，适用于室内飞行控制实验的操作和演示，便于学员更好地理解飞行控制原理。

技术领域

本发明一种飞机飞行控制模拟系统，属于飞行控制系统技术领域。

背景技术

近几年来，随着航空技术的发展和先进飞机的服役，对飞机飞行控制系统提出了新的要求，使飞行控制系统在飞机上所起的作用和功能发生了很大的变化，由此对航空院校的教学也提出了更高的要求。飞行控制系统通过读取驾驶杆、脚蹬和油门杆的数据，根据飞机动力学和运动学模型进行解算，驱动飞机舵面偏转，实现飞机姿态和位置等参数变化。由于飞行控制系统以空气动力学、飞行力学和自动控制原理为基础，理论抽象、模型复杂、复现困难，没有可视化的教学手段，在教学过程中很难直观地向学员讲解。

传统飞行模拟器主要注重实际操作与感官，但学员在操纵飞机时，看不到操作指令如何改变飞机的状态，也无法感受飞机外部舵面的变化，不能实时观察飞机的整体运动，缺少直观的认知，导致学员在学习飞机飞行控制系统的原理时不能快速理解与掌握。

飞机飞行控制模拟系统的设计思想是采用当代先进的计算机技术，对飞机的飞行性能及其飞行控制系统的控制性能进行全数字实时仿真，配合仪表、视景图像的实时演示，真实形象地反映飞行的全过程。它既要适用于模拟飞行的教学研究，又要适用于飞行控制系统的教学和理论研究。目前，国内外的飞行控制模拟器一般为单机型的飞行模拟器，多用于飞行员基本飞行驾驶、复杂特技飞行、空中射击及空战等训练，造价昂贵，不适用于实际教学使用。

因此，亟待出现一种能解决上述技术问题的飞机飞行控制模拟系统。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种飞机飞行控制模拟系统，能实现飞机飞行控制过程可视化、控制律参数可调，适用于室内飞行控制实验的操作和演示，便于学员更好地理解飞行控制原理。

一种飞机飞行控制模拟系统，其特殊之处在于包括飞行控制模拟计算机1、驾驶杆、脚蹬和油门杆3、杆位移传感器4、座舱仪表5、视景系统6、运动平台系统7和飞机模型8；其中，驾驶杆2、脚蹬和油门杆3分别与各自的杆位移传感器4相连，杆位移传感器4测量的位移通过电信号传输给飞行控制模拟计算机1，飞行控制模拟计算机1解算出的控制规律经电信号传输给运动平台系统7，飞机模型8固定在运动平台系统7上，飞行控制模拟计算机1计算出飞行参数和视景信息由电信号传输给座舱仪表5和视景系统6；

所述飞行控制模拟计算机1包括飞行模拟模块9、控制律解算模块10、飞行控制调参模块11、无线传输模块12；其中，飞行控制调参模块11选择不同的控制规律和设置不同的控制律参数，由控制律解算模块10按照设定的控制律解算出飞行参数，输入到飞行模拟模块9，飞行模拟模块9模拟的参数通过无线传输模块12传输到飞机模型8上，控制飞机模型8运动；

所述座舱仪表5包括气压高度表、升降速度表、空速表、地平仪、磁罗盘、转弯侧滑仪、2块LCD显示屏及自动飞行控制盒，上述部件按常规布局安装于座舱仪表板上，上述部件与飞行控制模拟计算机1通过电缆进行信号传输，通过座舱仪表5能实现仪表参数实时显示和飞行自动控制，自动飞行控制盒产生的控制信号输入到飞行控制模拟计算机1，飞行控制模拟计算机1输出的信号在气压高度表、升降速度表、空速表、地平仪、磁罗盘、转弯侧滑仪、LCD显示屏上显示；