[发明专利]一种便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器

权利要求书

1.一种便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器，其特征在于：包括飞机数字仿真模块、快速实现工具链和仿真计算机；

所述飞机数字仿真模块用于对飞机的数学模型和物理模型进行分解并分别对其进行建模，形成仿真模型；

所述快速实现工具链用于对飞机的仿真模型进行快速代码自动生成；

所述仿真计算机用于加载代码和运行结算，实现飞机模拟。

2.根据权利要求1所述的便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器，其特征在于：所述数学模型包括大气模块、发动机、作动器模块、气动参数模块、运动方程模块，

所述大气模块用于测量飞机飞行时的动压和马赫数并分别将其发送至运动方程模块和发动机模块；

所述气动参数模块用于测量气动数据和接收操作指令并将气动参数发送至运动方程模块；

所述发动机模块用于为整个飞机提供动力。

3.根据权利要求1所述的便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器，其特征在于：所述物理模型包括质量模型、气动力模型和运动方程模型，

所述质量模型包括根据研究对象的质量特性数据文档中对各个构型列举的质量分布、重心位置以及自身惯性矩变化数据的列举，通过二维线性插值算法，计算出无人机飞行过程中某时刻对应的重心参数、质量参数以及惯性参数；

所述气动力模型用于评估风切变的影响并将其气动参数进行计算，并将气动力矩和气动力参数发送至运动方程模型；

所述运动方程模型采用六自由度非线性运动方程，结合飞机所受的各种合力和合力矩，完成无人机六自由度飞行参数的解算。

4.根据权利要求3所述的便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器，其特征在于：所述飞行参数包括主要包括空速，攻角，侧滑角；姿态角：滚转角，俯仰角，偏航角；姿态角加速度：滚转角加速度，俯仰角加速度，偏航角加速度；位置信息：纵向位移，横向位移和飞行高度。

5.根据权利要求1所述的便携式异构无人机编队飞行飞机模拟器，其特征在于：所述仿真计算机采用CPU+FPGA架构，CPU采用TI OMAP-L138作为核心处理器，实现飞机六自由度运动学与动力学方程、大气模型、发动机模型、执行机构模型、传感器模型等的运行结算，而FPGA主要完成接口时序、接口扩展等功能，实现与飞机模拟器、可视化计算机、地面站的连接。