飞行仿真绪论

飞行实时仿真系统及技术2《飞行实时仿真系统及技术》以飞机飞行模拟器技术为主线，介绍飞行仿真的基本原理和方法，飞机飞行模拟器的各分系统的设计原理及仿真实现技术。第一张绪论本课程特点飞行模拟器发展课程内容介绍国外飞行仿真实验室掠影34本课程特点1.工程应用背景强以飞行模拟器为背景5FlightsimulatorMyfirstflightsimulator第一台军用飞行模拟器——Link模拟器(1929)6BOEING737-NG飞行座椅主面板（Glasscockpit、PFD、ND、EICAS、MCP等）飞行操纵（踏板、操纵杆、油门、减速板手柄、襟翼手柄）油路气压面板（油路、液压、舱压、电气、灯光、空调等）导航仪电面板（飞航联系及导航等）7飞行模拟器视频A380FC12008年珠海航展波音747-8F航空航天中心教学8飞行模拟器定义由计算机、数学模型、数据、软件、物理效应设备等构建的一种空中飞行虚拟环境，供飞行员在这种虚拟环境中感觉在真实环境中一样驾驶飞行器。它是一种人在回路仿真系统。9本课程特点2.涉及多学科内容涉及建模理论及方法、仿真软件、仿真计算机及接口、环境仿真和各相关专业的知识等学科涉及飞行动力学、控制理论、计算机软硬件、图形图像、机械加工制造等10军机飞行模拟器1929年美国人埃德温∙林克,“林克练习器”,没有视景,用于基本的仪表和导航功能的训练20世纪70年代,训练仪表飞行和处理紧急事故,林克研制了许多T-37和T-38训练仿真器70年代末,座舱内显示已经比较逼真，但座舱外的视景不管飞机飞行高度显示的都是天空和大地。AV-8鹞式飞行仿真器21世纪以后，向着网络化模拟训练方向快速发展。DMT（DistributedMissionTraining）计划。位于西雅图的F/A-22训练中心的四台全任务训练器，23台武器战术训练器能对学员进行全方位的训练飞行模拟器分类及发展20世纪80年代以后，西方国家空军的飞行训练大规模采用训练模拟器。不断开发出高技术的战役训练模拟器材，飞行模拟训练从单纯的基础训练走向特情处置、双机空战训练。11DMT单台模拟器的训练——〉多模拟器联网训练，即分布任务训练系统由一系列分布在不同地域的任务训练中心（MTC）组成，每个MTC以四台联网的飞机模拟器为基本单位美国陆军F15C、F16模拟器DMT等——〉美国海军F/A-18C模拟器DMT等12网络MTCMTCMTC……广域网……简易操纵台……CGF……AWACS训练指挥中心主控台态势显示数据记录数据统计数据显示其它作战模拟系统地面防空仿真系统海军模拟系统陆军模拟系统C4ISR系统13民机飞行模拟器20世纪60年代，出现了各种模拟台，奠定了工程飞行仿真器发展的基础。工程仿真器主要用于飞机先进概念的设计。研制：稳定性和操纵性气动力设计；动力系统设计；关键机载系统等在1948年，柯蒂斯-莱特公司交付一套为波音737所设计的模拟器给泛美航空，这是第一套由民间航空公司所拥有的模拟器。整个驾驶舱的设备与仪器是可用的，而且用过的机组成员觉得它十分有效。到了1950年代末，完整的动作仿真系统才开始成形。美国波音公司自波音777飞机项目启动，就开始了两台飞行模拟器的研制。一台用于驾驶舱的研究和设计，早期的销售支援，飞行显示评定，操纵品质研究，电传操纵评估等；另一台是配套齐全的综合装置民航用的全功能飞行模拟机制造商有美国的飞安国际与洛克威尔·柯林斯，加拿大的CAE与MSI，以及法国的泰勒斯。与塔台模拟台联合14设备与飞机通讯的无线电设备内线外线电话光枪风向与气压仪表机场交通监视器地面活动雷达电脑化的气象、航班资讯以及简报系统……1516本课程内容共十二章首先介绍飞行模拟器的基本概念，实时仿真系统的组成与原理，飞行实时仿真系统的组成与特点，然后以模拟器为主线，介绍飞行模拟器的相关内容。绪论（第一章）飞行实时仿真系统（第二章）飞行仿真建模（第三章）飞行动力学系统（第四章）17本课程内容飞机系统（第五章）环境仿真系统（运动系统、操纵负荷系统、视景系统、音响系统等）（第六、七、八、九章）计算机系统（第十章）教员台系统（第十一章）飞行模拟器的测试与评估（第十二章）国外飞行仿真实验室NASAAmesResearchCental——FlightSimulationLaboratory(SIMLAB)成立于1939年12月位于加州MoffettField1958年成为NASA的组成部分在支持美国航空航天项目中起到了关键作用。在太空生物学、小卫星、月球机器人开发、星座项目、人居星球、超级计算机、智能/自适应系统、先进热防护等技术中起到领袖作用。1819仿真设施FutureFlightCentralResearchFacilityCrew-VehicleSystemsResearchFacilityBoeing747-400SimulatorAdvancedConceptsFlightSimulatorAirTrafficControlSimulatorVerticalMotionSimulatorComplex运动基座具有世界上最大的垂直位移。20未来飞行中心研究完全沉浸感的虚拟机场环境360度机场全景各种约束条件，如天气、时间、可见度计划人员、管理人员、控制人员、飞行员能共同工作，优化飞行计划、操作流程解决现在或未来机场的容量问题VisualAirportModel高逼真度的3D机场数据库模型，12台投影仪MultipleViews（塔台、驾驶员、地面操作员等）RadarDisplaysReal-timeTrafficSimulation（控制飞机和地面车辆）DataRecording（车辆和飞机的测量信息，控制员/驾驶员通讯信息）2122波音747-400模拟器组成integratedautoflightsystemsix-degree-of-freedomsynergisticmotionsystemdigitalcontrolloadingsystemDigitalsoundsystemsvisualdisplaysystem(180-degreehorizontal/40-degreeverticalfield-of-view)……功能evaluatingFMSdeparturemeasures研究大型运输机航路的需求确定机组训练的有效性检测数据链和声音通讯程序以及从信息错误中恢复的能力……23SIMLAB具体研究工作HandlingQualitiesAssessmentoftheCH-47F/MH-47ChinookDigitalAutomaticFlightControlSystemCockpitDisplayofTrafficInformationTheEffectsofUltra-LongRangeFatigueontheAlertnessandPerformanceofAviators…………24讲课方式及考核要求以讲课为主。辅以课堂讨论。要求：掌握飞行实时仿真系统的原理、组成、建模、验模及仿真方法。教材王行仁，飞行实时仿真系统及技术，北航出版社考试方式：开卷考试，70分课堂讨论，30分25课堂讨论专题1.飞行模拟器仪表系统2.飞行模拟器导航系统3.飞行模拟器飞行管理系统4.飞行模拟器飞行控制系统5.飞行模拟器发动机系统6.塔台模拟器26要求1.此系统的功能2.此系统的原理3.此系统在飞机及飞行模拟器上实现方式比较4.此系统发展的新技术和新方法（借鉴四代机）5.30分钟27课件[e-mail]Password:autumnbuaa28思考题什么是飞行模拟器？飞行模拟器的发展趋势是什么？飞行模拟器的关键技术包括哪些？你了解哪些型号飞行模拟器？飞行模拟器有什么用途？29TheEnd!