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六自由度飛行模擬器駕駛實驗平臺

時間:2021-02-06 01:38 點擊次數:
六自由度平臺
        六自由度飛行模擬器實驗平臺集成了飛行儀表仿真、飛行員模擬操控、飛行視景仿真、飛行實時仿真功能,可實現人在回路的飛行模擬駕駛實驗。本實驗臺為飛行器設計和飛行器動力工程專業學生,在學習航空概論、航空儀表同時進行的配套實驗課程,讓學生比較真實的接觸、體驗航空儀表及功能顯示。
 
六自由度飛行模擬器駕駛的特點及必要性:
 
1、對航空儀表進行虛擬顯示,對飛行過程進行高逼真的模擬;
 
2、飛行模擬仿真是航空教學的重要手段,更直觀清晰;
 
3、本系統支持接入真實的飛控計算機,從而實現“人在回路和飛控在回路”的同時驗證,可作為飛控操縱參數調整的工程級驗證設備。
 
六自由度飛行模擬器特征優勢
 
1、開放性
 
支持用戶使用MATLAB/Simulink自定義飛行器對象仿真模型,適用于創新型實驗課程的開設;
 
2、生動性
 
實驗平臺與理論課程緊密結合,將枯燥的飛行器理論講解與形象生動的模擬操控、視景仿真、數學模型實時仿真有機結合起來,增加實驗課程的生動性,提供學習興趣;
 
3、先進性
 
理論推導、數字仿真、實時仿真模擬到最后的實物實驗,這是航空器研制過程中,普遍采用的工程級研發流程,通過本平臺的使用,學生可以接觸到當前主流航空企業的研發流程;
 
4、綜合性
 
本平臺可作為《航空航天概論》、《飛行控制技術》、《航空動力學》、《航空儀表設備》等多門課程的實驗課,提高了設備的利用率,并適用于綜合性實驗課程的開設。
 
六自由度飛行模擬器實驗內容
 
?航空座艙儀表認識      ?飛機操縱舵面操作      ?飛機飛行性能分析      ?基于MATLAB/Simulink的飛機數字仿真建模
 
?飛機模型實時仿真      ?實時模擬駕駛飛行(靜態)      ?實時模擬駕駛飛行(動態)
 
六自由度飛行模擬器實驗示例
 
六自由度平臺
 
下面是基于小擾動方程的飛行仿真實驗示例:
 
(1)實驗目的
 
了解飛行器計算機仿真建模的主要原理和方法,通過編寫飛機線化運動方程的計算機仿真模型,用給定的飛機數學模型和數據進行非實時特性仿真計算和實時人機交互仿真,感性認識和掌握飛行仿真的基本內容和實現方法。
 
(2)數學方程
 
六自由度平臺
 
(3)仿真模型
 
六自由度平臺
 
如上圖所示,基于Matlab/Simulink搭建了小擾動方程的飛行仿真模型,該模型以六自由度飛行仿真搖桿作為操控輸入,經飛行動力學模型仿真解算,最后將計算結果發送到視景仿真軟件FlightGear進行三維動態顯示。
 

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