飞行仿真技术现状及发展趋势

飞行仿真技术现状及发展趋势航空飞行仿真系统的发展几乎和飞机的发展同步。飞机作为复杂的空中交通工具，对驾驶员的要求相对陆地海洋复杂得多。飞机作为武器平台，操纵它也是一项十分复杂的工作。在飞机上训练飞行员，不但耗资大，安全也难以保障。如何科学、经济、安全地培训飞行员和飞机设计同样重要。航空飞行洲练仿真系统用于飞行员训练具有安全、可靠、节省能源和经费，并可不受气象、时问、地点限制等诸方面的优越性，可以高质量高效率的培养飞行员，而且可以完成在一般飞行中不能完成的特情处理的训练，缩短训练周期、提高训练效率等突出优点。为应付未来的航空快速发展和高技术局部信息化战争做准备，世界各国航空和军事部门都非常重视对航空飞,777iI练仿真系统的研制和应用。目前，国内外的情况大致如下所述：我国航空航天领域在五十年代末开始对飞行控制系统进行半实物仿真试验，自行研制三轴转台等仿真设备。在“七五”、“八五”期间，我国建立了一批大型的仿真实验室或仿真系统，在我国研制飞机、导弹、运载火箭、舰船等型号中发挥了重要作用。我国飞行模拟器的发展经历了由国外引进、自行开发，并向国外出口。我国民航系统于1975年首次引进Boein9707和三叉戟飞机的飞行模拟器，1988年引进MD一82飞机飞行模拟器，1992年后又陆续引进Boeing737到Boeing777系列的飞机飞行模拟器和空中客车A320，A340等上百台飞行模拟器和飞行训练器装备在多个飞行训练中心，在民用飞机驾驶员的培训中起了重大的作用。表1列出了中国民航主要的飞行训练中心和装备的主要航空飞行训练设备。国外航空飞行训练仿真系统的发展已由单台独立使用的模拟器转向多台模拟器联网组成的航空飞行训练仿真系统；从驾驶术训练为主转入以战术训练为主；在基于网络的仿真系统为平台的基础之上，实现以指挥员为核心作战单元的作战仿真。并且，新技术不断涌现，如：板块式背投视景显示技术解决了大视场角需求与投影器安装位置的矛盾，LCOS新技术的投影器正在逐步代替具有随机光点扫描的CRT投影器，战场环境仿真软件功能更加完善和灵活；以电动代替液压的操纵负荷和六自由度运动系统已普遍在高等级模拟器上使用；HLA实时网络应用更加广泛；嵌入式仿真技术在飞机上的应用，模拟训练与实装训练甚至和实战结合更加密切。国外飞行模拟器具有严格而清晰的技术标准，如：美国联邦航空局制定的民用飞机飞行模拟器、训练器和直升机模拟器的规范：FAAAC120--40B、FAAAC120--45A和FAAAC120一63；美国军用规范(USAF)：MIL—T一9212B，MIL—S--87241等。欧洲飞行模拟器的标准：JARSTDxx系列标准等。国外有多个飞行模拟器公司，如：加拿大的CAE公司，跨国公司泰雷兹(THALES)、美国奥腾和FRASCA等。模拟器产品包括不同飞机机型，如F16，F22，A320／A340／A380，MD系列，Boeing系列以及轰炸机和直升机等。不同等级的全任务模拟器、动态任务模拟器、武器系统训练器、作战任务模拟器、飞行管理系统训练器和维修用训练设备等。在2007年，这些公司的产品1000余台大型模拟器在全世界应用。另外，国际性学术交流活动方兴未艾。最有代表性的是每年一度ITEC模拟器学术年会及产品交流会，(ITEC)另外还有世界航空培训与产品展览会(WATS)，欧洲航空培训年会(EATS)，和亚太航空培训年会(APATS)。除此之外，还有专门介绍模拟器技术，产品及厂家的国际性杂志CAT(CivilAviationTraining)，还建立了网站。杂志和网站及时介绍商用模拟器制造商的新产品，新技术及商务情况，每年更新模拟器目录和生产厂目录。随着航空武器系统综合化、自动化、智能化的不断发展，对飞行训练仿真系统从结构到可信度上都提出了更高的要求。目前，我国各类航空飞行仿真系统在飞机设计、研制、试飞和飞行训练过程中发挥着不可替代的作用。各类飞行仿真系统的应用产生了巨大的政治、经济、国防效益。形成了具有自主知识产权的硬件、软件产品，出现了仿真器、仿真系统的专业研究机构、制造商，在国际市场上的竞争中，中国已成为仿真器的出口国。我国空军大型飞行训练仿真系统已基本覆盖各类型战机，各机利，、机型。并且，从单武器平台的驾驶术训练发展到多台航空飞行训练仿真系统在作战环境下的联网体系对抗仿真，已取得显著成效。飞行模拟器已直接或间接成为部队的战斗力。随着飞行模拟器仿真度的提高和数量规模的扩大，航空飞行训练仿真系统的应用也将会起到越来越大的作用。