基于flightgear的飞行数据管理与分析系统

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1、基于FlightGear的飞行数据管理与分析系统摘要：飞行器是一个庞大的复杂系统，其设计与开发需要几轮迭代，而仿真技术在此过程中起着无法替代的作用。开源仿真软件FlightGear主要用于飞行模拟，并不能用于飞行器的系统研发仿真与验证。本文以FlightGear为基础，对其进行了扩展，从而实现了一套集飞行数据管理和分析于一体的软件系统。利用FlightGear接口，开发了以数据采集为主的通信、存储等模块，使扩展系统能够实时、灵活地采集飞行器的参数，并存储于数据库；设计并实现了用于飞行器姿态预测的分析模块，新预测方法提高了姿态参数的预测精度。目前，该扩展系统

2、已用于桌飞行器的研发论证中，取得了较好的经济效益。关键词：飞行数据；FlightGear；通信；预测；飞行仿真中图分类号：TP311.52文献标志码：A文章编号：1005—261503-0446-07ManagementandAnalysisSystemforFlightDataBasedonFlightGearDongYu,PiDechangAbstract：Aircraftisalargecomplexsystem,andthedevelopmentofaircraftsystemrequiresseveralroundsofiteration.The

3、simulationtechnologyplaysanirreplaceableroleintheprocess.FlightGear，anopensourcesimulationsoftware，isusedforflightsimulation.However，itcannotbedirectlyusedinaircraftsystemresearchanddevelopmentofsimulationandverification.Asetofsoftwaresystemcombinedflightdatamanagementandanalysisi

4、spresentedbasedonFlightGear.Inordertocollectreal-timeflightparametersflexiblyandstorethemindatabase，thesystemexpandsanddevelopsstorageandcommunicationmodulesfordatacollection,thusmakingthefulluseoftheinterfacesofFlightGear.Thesystemdesignsandimplementsanalysismoduleforpredictingat

5、titudeofaircraft，andimprovesthepredictionaccuracyofpostureparameters.Atpresent，theextendedsystemhasbeenappliedinresearchanddemonstrationofaircraftsystemandhasachievedgoodeconomicbenefits.Keywords：flightdata；FlightGear；communication；prediction;flightsimulation新一代飞行器系统日趋复杂，不确定因素也逐步增

6、多，系统的实时仿真和综合测试技术变得尤为重要。飞行器系统的开发需要几轮迭代，对其原型系统的设计、建模、实现、评估并给出结果是必要的，这有助于提高系统设计的整体水平。使用仿真技术可以加速原型开发的进程，并给出相对容易讨论的手段来评估原型开发过程中的问题。FlightGear作为一个开放源代码、多平台的飞行仿真软件，其目标是创建一个先进的飞行模拟器用于科研或者学术环境，追求和开发新颖的飞行仿真思路，并最终成为用户的应用程序端。其主要由动力学模型系统、视景显示系统、仪表系统、驾驶舱系统、音效系统、助航系统、自动驾驶系统等组成。凭借其强大的飞行模拟功能，Fligh

7、tGear不仅吸引了众多的飞行模拟爱好者，也赢得了专业用户的青睐，己成为众多科研部门的飞行仿真引擎。收稿日期：2015-01-21；修订日期：2015-04-27自1997年7月发布第一个跨平台版本至今，国内外己经有很多科研机构已经将FlightGear用于研宄项目之中。例如美国伊利诺伊大学将FlighGear用于飞行结冰过程的仿真可视化研究［1］。Bhandari等人［2］在FlightGear飞行模拟器仿真环境中进行了基于神经网络的无人机非线性控制器的开发。Khalastchi等人使用机器人Roboticanl和飞行模拟器FlightGear进行试验，

8、并提出一个使用结构模型成功地检测诊断传感器在线故障的方法［3］QS