通用3d飞行仿真平台设计与实现

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1、摘要随着航空科技和控制理论的发展，在飞行器建模和飞行控制算法等理论研究工作中，一个能对不同飞行器进行仿真的综合性平台具有愈加重要的意义。本文根据国内研究型飞行仿真平台的现状和研究项目的需求，采用基于UML的面向对象程序设计方法，综合利用网络通信与3D视景仿真等技术，基于VS．NETFramework构建了局域网下的分布式通用3D飞行仿真平台。该平台包括3D视景演示节点、实时数据绘制与分析节点和主仿真节点。论文是对项目中研究工作的总结。论文首先给出了飞行仿真系统的需求分析和方案设计，从设计思想、设计原则和设计方法等方面对系统进行了初步的介绍。其次，介绍了飞行仿真相关

2、的操纵器模型、机体运动模型、扰动模型和数值算法。然后，使用三章的篇幅分别给出了视景仿真节点、实时数据绘制与分析节点和主仿真节点的详细设计和实现过程。最后，对该飞行仿真平台的设计工作做了总结，并给出了仿真平台以后进一步开发的一些建议。通过为飞行器的各种相关模型设计模式化的接口，该平台可以适用于多种飞行器的飞行仿真。需要对新的飞行器进行仿真时，实时数据绘制与分析节点基本无需改动，只需为视景仿真节点创建新飞行器几何模型和为主仿真节点添加新飞行器的物理模型，整个平台的改动量很小，大大减少了数据和代码的冗余，具有良好的飞行器通用性。使用分布式架构，可以方便地增减功能节点，提

3、高了平台的功能扩展性。关键词；飞行仿真；视景仿真：分布式交互仿真；通用性；面向对象；UML；ⅥIAbstractWiththedevelopmentoftheaviationtechnologyandthecontroltheory,anintegratedflightsimulationplatformthatcouldsimulatedifferentkindsofaircraftplaysallincreasinglyimportantroleinthetheoreticalresearchwork，suchasaircraftmodelingandflig

4、htcontrolalgorithms，etc．Inthisdissertation，accordingtodomesticresearchesonflightsimulationplatformandtheactualdemandofresearchproject，basedonUMLobject-orientedmodelingmethods，comprehensiveutilizationofnetworkcommunicationsand3Dvisualsimulation，adistributeduniversal3Dflightsimulationpl

5、atformwasbuiltinLANand．NETFrameworkenvironment．Theplatformincludesthe3Dvisualpresentationnode，thereal-timedatachartingandanalysisnodeandthemainsimulationnode．Thisdissertationisasummaryoftheresearchworkinaresearchproject．Firstofall，thedissertationgivestherequirementsanalysisandarchitec

6、turedesignoftheflightsimulationsystems，presentsapreliminaryintroductionofthedesignphilosophy,designprinciplesandmethods．Secondly,presentsanintroductionoftheflightsimulationmodelsrelatedtomanipulator,bodymovement，disturbanceandnumericalalgorithm．Then，thedetaileddesignandimplementationp

7、rocessofeachnodeoftheplatformisgiven，usingonechapterrespectively．Finally,summarizesthedesignandrealizationoftheflightsimulatorplatform，andgivessomeoftherecommendationsforthefurtherdevelopment．Bydesigningsuitableinterfacesformodelsrelatedtoflightsimulation，theplatformcanbeappliedtosimu

8、latin