飞行仿真第5章

第五章机载系统仿真飞行实时仿真系统及技术2本章内容飞行仪表系统仿真无线电通讯与无线电导航系统仿真惯性导航系统仿真飞行管理系统仿真自动飞行系统仿真飞机航电系统35.3惯性导航系统仿真惯性导航基本方法惯性导航元件导航参数4飞机惯导系统常用坐标系惯性坐标系地球坐标系地理坐标系机体坐标系平台坐标系5平台式惯导系统和捷联式惯导系统平台式惯导系统组成加速度计三轴稳定平台导航计算机控制/显示组件捷联式惯导系统组成惯性测量元件导航计算机控制/显示组件安装方式电气机械平台固联于飞机上安装方式6平台式惯导系统测量方式线加速度计测得飞机在相应方向上的线加速度，陀螺仪测得飞机的三个姿态角捷联式惯导系统测量方式直接得到沿机体各轴的线速度和角速度测量参数线加速度、姿态角线加速度、绕机体轴的角速率测量参数测量原理7惯导系统基本组成8飞机惯性导航系统仿真方法和实例真实飞机导航设备惯性敏感测量元件飞行模拟器导航设备软件硬件导航参数测量测出线运动和角运动参数解算运动方程，转换导航参数测量9惯性基准系统硬件仿真——举例方式选择组件MSU方式选择开关方式和状态通告牌10控制显示组件CDU系统选择显示开关显示选择开关数字字母键11与控制显示面板连接的仿真计算机接口开关输入量数字输入量开关量输出方式和状态显示灯数字量输出12惯性基准系统软件仿真工作方式处理模块功能输入量输出量13快速导航模块功能输入量输出量145.4飞行管理系统仿真飞行管理系统发展概况区域导航系统性能数据计算机飞机性能管理系统飞机管理系统15飞行管理系统功能飞行规划导航性能优化制导信息显示飞行管理系统发展趋势16飞行管理系统组成传感器系统处理系统执行系统显示系统飞行管理计算机17飞行管理计算机系统组成功能仿真方法18飞行管理计算机FMC导航功能飞行管理功能垂直剖面制导显示侧向剖面无线电调谐导航数据库性能数据库19控制显示组件123飞机运动是一种在空中具有方向、速度、加速度的矢量运动，为某种任务建立飞行轨迹，飞机自然稳定性类似惯性将阻碍飞行轨迹的改变，而控制是使飞机运动矢量易于快速变化。飞机有两种控制方式人工操纵，即飞行员控制自动控制。205.5自动飞行系统仿真人工操纵飞行员通过驾驶杆、脚蹬和发动机油门操纵飞机，飞行员控制依靠人的创造性，协调能力，自适应能力，学习能力和智力。动态能力有限，控制质量取决于主观，有时错误操作。自动控制飞行自动控制优点在于飞行控制计算机比飞行员人工驾驶的反映速度快，能更好更可靠完成任务，可进行复杂的计算。2122飞行指引仪自动驾驶仪自动油门方式控制面板计算出飞机的俯仰角、横滚角信息，显示，并显示出与实际俯仰角和滚转角的差值，引导驾驶员操纵升降舵和副翼计算出升降舵和副翼的控制指令，并驱动升降舵和副翼自动偏转，操纵飞机按照指令杆的指令改变俯仰角或滚转角给出油门杆驱动信号，使油门杆位置自动调整到保证发动机推力处于最佳配置状态提供由飞行员操作通断开关和接通电门；飞行高度、速度、垂直速度、航向、航道预选旋钮及数字显示窗，指示灯23方式控制面板24自动飞行系统工作原理要求：实现与真实飞机自动飞行系统完全相同的功能方法：软硬件结合的方法。其功能是通过俯仰及横滚两个通道的飞行指引系统，自动驾驶仪及自动油门系统协调运行实现的。工作状态：俯仰方式、横滚方式、自动油门方式飞机飞行模式2526飞行模式俯仰方式升降速度保持模式高度保持模式高度层改变模式垂直导航模式起飞/复飞模式27飞行模式横滚方式航向预选及航向保持横向导航模式VOR/LOC无线电导引模式进近模式28飞行模式自动油门方式自动油门预位模式N1模式推力保持模式方式控制面板速度模式收油门模式复飞模式29自动飞行控制系统控制原理分析纵向（俯仰）通道控制原理基本原理飞行指引系统计算得到的俯仰姿态角与飞机当前实际姿态角比较，获得的误差信号经补偿滤波后去控制升降舵，改变飞机俯仰角物理过程通过操纵升降舵改变飞机俯仰角俯仰角增大—迎角增大—升力加大—航迹角增大—阻力上升—飞行速度下降自动驾驶仪俯仰姿态保持原理30自动驾驶仪航向通道原理图3132自动飞行控制系统控制原理分析横向（横滚）通道控制原理基本原理飞行指引系统计算得到的横滚姿态角与飞机当前实际姿态角比较，获得的误差信号经补偿滤波后去控制副翼，控制飞机滚转角，改变飞机所受侧力和侧向力矩，从而达到保持航向或使飞机转向基准航向自动驾驶仪横滚速率指令控制原理3334自动飞行控制系统仿真实例35思考题仪表系统的功能是什么？飞机上包括哪些主要仪表？仪表系统仿真方法？分析无线电导航系统和惯性导航系统的导航原理，分别说明其仿真方法。飞行管理系统的主要功能是什么？主要包括哪些功能模块？仿真方法？说明自动飞行系统的功能、组成和仿真方法。