飞行模拟器俯仰模式动感逼真度评价方法的研究

《飞行模拟器俯仰模式动感逼真度评价方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文飞行模拟器俯仰模式动感逼真度评价方法的研究RESEARCHONDYNAMICFEDILITYEVALUATIONFORPITCHMODEOFFLIGHTSIMULATOR李蕊哈尔滨工业大学2009年6月哈尔滨工业大学工学硕士学位论文本文以提高动感模拟系统的逼真度为设计目标，针对飞行模拟器动感模拟系统逼真度评价和洗出参数优化方法进行设计。同时，引入了驾驶员模型，既是为了逼真度问题研究的需要，也可以很好的解决人机匹配问题。1.2飞行模拟器的国内外研究现状用于训练飞行员的模拟训练设备是与人类的动力飞机同时出现的。1903年12月17

2、日，在奥维尔·莱特驾驶“飞行者一号”飞机在空中飞行12秒，实现了人类第一次可操纵的动力飞机的持续飞行的同时，人们已经意识到对飞行员进行飞行训练的重要性了。在这一时期，对动力飞机飞行员的训练都是在真实飞机上实现的。人们将真实飞机的发动机更换成功率较小的发动机，此时飞行员利用这种飞机实现在地面上的滑行练习，通过操纵方向舵实现对飞机的控制。类似的还有被称作“企鹅系统[2](penguinsystem)”训练飞机，它是通过减小翼展的方法来完成飞机的地面操纵训练的。在今天，目前全世界从事模拟机制造的公司十家左右，其中具有代表性的模拟器生产厂商有加拿

3、大的CAE公司、美国飞安国际公司(FSI)、休斯公司雷迪丰模拟器分公司(HRSL)和法国汤姆逊公司(Thomson)、加拿大的MSI公司，它们几乎占领了90%的市场。加拿大CAE公司成立于1947年，现已经成为为民用航空、国防、船舶行业提供完整训练方案和高级模拟器及控制技术的主要供应商之一。1.2.1国外的研究现状由于飞行模拟器具有安全、可靠、方便经济、工作效率高，且不受气象条件的限制等突出优点，因此发展相当迅速。它的历史可追溯至20年代，在七十余年的发展历程中，飞行模拟器经历了机械式、电子式和数字式的三个发展阶段。运动系统经历了单自由度

4、、二自由度、三自由度到六自由度的发展阶段，控制方式由机械式、电子式最终过渡到数字式，训练手段由人工型、机械型到全数字计算机模拟型，视景系统由光学透明画和电影胶片到广泛采用闭路电视和摄像机投影以至到现在最流行的计算机虚拟现实的图形制作成像技术，模拟座舱从仅有部分模拟仪表发展到完整的同步式飞行仪表舱。飞行模拟器技术仍蓬勃地发展着，其发展具有系列化、模块化、标准化、集成化的特点[3]。此外，国外先进模拟机实时网络已向极低延迟的实时以太网发展，以保证飞行模拟器各节点之间网络通讯的确定性，或者采用硬实时系统，构建一个基于共享内存的实时网络的系统。-

5、2-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目前，模拟机仿真技术上已向交互式网络系统发展，将空中交通管制仿真技术和飞行模拟机技术结合在一起，采用虚拟现实技术为使用者呈现出具有强烈沉浸感的三维视景和空间立体声，构造出一个分布式虚拟环境。如德国未来空中交通管制研究项目计划把ZFB(柏林有限飞行模拟中心)的A340飞行模拟机与在德国的其它模拟机连到空中交通控制(ATC)模拟机上，把TUB(柏林工业大学)研制的ATC实验工作站连到A340飞行模拟机上，这些研究计划使飞行模拟机能够在模拟的ATC环境下运行，这样既可以训练空中交通管制员，同时也可进行驾驶员训练

6、。地面飞行模拟技术同空中飞行模拟技术的有机结合所出现的地空综合飞行模拟系统，为改善飞行模拟机性能和扩大飞行模拟机应用领域开辟了一条新的途径，进一步展现出飞行模拟机广阔的发展前景。1.2国内的研究现状我国飞行模拟器的研制工作起步较晚。50年代中期空军开始生产仪表练习器，用于驾驶员训练。70年代初期，我国开始研制比较先进的工程飞行模拟器。1975年2月经国务院和中央军委批准在北京地区由北京航空航天大学、北京曙光电机厂和中国航空精密研究所等单位研制成功了歼6飞行模拟器，现在这台模拟器还在使用中。自1985以来，国内先后设计出计算机成像视景系统、

7、便携式飞行仪表模拟器、多功能飞行模拟器，模拟功能和训练科目逐步增加，逼真度也逐渐增强。(1)1993年北京蓝天航空模拟器发展中心与北京航空学院联合研制出一台Y7-100型飞机全任务飞行模拟器，其性能达到国际同类产品80年代末期水平，填补了国内民用模拟器的空白。(2)2002年7月北京蓝天航空科技有限公司同西安飞机制造公司成功联合研制成功“新舟60”全任务飞行模拟器，如图1-1所示。2003年11月该模拟器获得国家民航总局C级认证，是目前国产飞行模拟器能达到的最高级别。“新舟60”模拟器是我国自行研制设计且符合国际等级标准的第一台全动模拟机

8、。(3)2004年天津华翼蓝天科技有限公司开发出A320虚拟飞行训练器，该训练设备由教员控制台、多功能控制显示组件(MCDU)、中央控制台、飞行控制组件(FCDU)及显示系统(EFIS和ECA