基于飞行模拟环境的飞行事故事件序列估计方法研究

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1、中图分类号：V216.7论文编号：102870715-S050学科分类号：082304硕士学位论文基于飞行模拟环境的飞行事故事件序列估计方法研究研究生姓名邵正学科、专业载运工具运用工程研究方向航空器运行品质分析与仿真指导教师吴东苏副教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationResearchonMethodsofFlightAccidentEventSequenceEst

2、imationBasedonFlightSimulationEnvironmentAThesisinVehicleOperationEngineeringbyShaoZhengAdvisedbyAssociateProf.WuDongsuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

3、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要民航具有运行环境复杂、风险大的特点，一旦发生事故，不仅人员伤亡、经济损失惨重，而且造成巨大的社会和政治影响，另一方面事故原因的分析也越来越复杂。民航飞行事故原因调查分析时，常常要对飞机的操纵状态进行再现分析。采用逆模拟技术是解决飞行操纵状态再现分析

4、的有效途径。在众多逆模拟算法中，积分逆模拟算法由于具有模型独立、实现简单而得到广泛应用。本文根据某民用飞机的三自由度纵向仿真模型，应用积分逆模拟方法，实现了无约束连续控制输入的操纵状态再现仿真，并探讨了离散间隔对积分逆模拟算法稳定性的影响。积分逆模拟方法可以快速的对无约束连续系统进行飞行状态再现和分析，但它并没有考虑状态量和控制输入量的范围限制。由于飞机的操纵输入都是受限的，各种飞行状态也有取值范围，在这种情况下，积分逆模拟方法的输出结果就可能会发生偏差。因此，本文利用模型预测控制对带约束连续系统的飞行事故操纵状态进行最优估计研究。本文引进了

5、一个波音737的简易仿真模型。利用它的纵向模型，分别用积分法和模型预测控制法对升降舵舵面卡阻事件进行事故状态再现分析。通常的飞行事故过程都包含有一些非正常的事件序列，可以把这类非正常事件看成离散事件，因此飞行事故模型的本质并不是一个连续系统，而是一个混杂系统。本文利用混杂系统模型对带约束离散系统的飞行事故非正常事件序列估计进行了研究。针对飞机进近着陆过程中突然单发失效这种飞行事故场景，利用混合逻辑动态系统模型对这段飞行过程进行了混杂系统的描述和建模。关键词：飞行事故仿真；逆模拟；模型预测控制；混合逻辑动态系统IABSTRACTThechara

6、cteristicsofcivilaviationincluderunningenvironmentcomplicated,highrisk,andsoon.Onceanaccidenthappened,notonlycausecasualtiesandeconomiclosses,butalsocausehugesocialandpoliticalimpact.Ontheotherhand,thecausesoftheaccidentanalysisisbecomingmoreandmoredifficult.Itisaneffective

7、waytorealizethereproductionofmanipulationstatebyinversesimulationtechnology.Innumerousinversesimulationalgorithms,theintegralinversesimulationalgorithmiswidelyusedwiththeadvantageofindependentwithmodelandsimpleimplementation.Inthispaper,asimplemanipulationofacivilaircraftis

8、reproducedbytheintegralinversesimulationmethodbasedonunconstrainedmodel.Theconverg