飞行模拟器运动控制系统设计文献综述
2020-04-24 09:40:34
目的:研究飞行模拟器运动控制系统软件功能、架构、模块设计以及软件具体实现方法
意义:飞行模拟器能够模拟飞机的全部或部分功能、性能或某类特定系统。它不仅可以为受训人员提供技术、战术训练或者火控武器、精确打击武器等复杂系统的专项模拟训练,还能够进行特定机种、特定型号飞机的座舱模拟、飞行性能仿真、视景模拟、动感模拟、航空电子模拟、综合环境模拟、声音模拟等训练。
飞行模拟器主要通过三自由度的协调运动来产生持 续性高过载,用于飞行员持续性高过载耐力训练,提高飞行员高过载环境下的操纵熟练程度。利用飞行模拟器,进行飞行训练,具有提高训练效率,节省训练经费,保证飞行安全,减少环境污染等优点,因此,不论是航空部门,还是航天部门,都越来越重视发挥飞行模拟器的作用。
国外飞行训练模拟器的现状
国外发展飞行训练模拟器的时间相比国内较早。自20世纪初,飞机发明以来,就迅速应用到军事领域。到20世纪30年代初,已经出现了用于飞行训练的练习器。二战之后,世界各国都意识到飞机在整个战场上起着至关重要的作用,然而实装飞行训练的成本高昂,周期长,因此为了克服实装飞行训练的缺点,世界各国开始重视飞行训练模拟器的发展。当前,飞行训练模拟器的研制开发代表企业是加拿大的CAE、美国的Eamp;S和微软公司等,它们所研制的军用训练模拟器不但有专门针对特定装备使用的训练系统,还可以进行多种装备的联合仿真训练,即在同一个平台同一个系统上可以模拟战场上可能使用到的多个作战单位。在2009年加拿大根据林克机的特点和模拟技术研制出了dreamflyer模拟器,其是一个体验现实与虚拟的飞行仿真运动平台,主要适合不同用途不同群体的航空飞行爱好者实现体验驾驶飞行,学习飞行知识,提高飞行驾驶经验,不受任何天气、场地、环境、执照、空管等多种因素的制约,能够使飞行体验者产生身临其境的模拟器。
国内飞行训练模拟器的现状
我国对飞行模拟器的研制工作起步较晚,目前同美国、加拿大、荷兰等国比有较大差异。当前,国内的飞行训练模拟器通常由飞机性能仿真分系统、座舱模拟分系统、视景分系统、教员控制台分系统、计算机和网络分系统、动感模拟分系统、航空电子模拟分系统、综合环境模拟分系统、声音模拟分系统和辅助分系统等若干系统组成。国内研发的飞行训练模拟器还存在一些缺陷和不足。比如,在功能模拟方面大多比较有限,有些飞行训练模拟器只能模拟特定装备的某几个功能,模拟器之间的联网协同能力还有待进一步重视和提高,这与国外的模拟系统早已向多种装备、多种用途、覆盖多军种的方向发展还有很大差距。
随着我国国民经济的发展,我国对民航飞机的需求量日益增加,每年我国各民航公司都购买大量的民用机以满足人们的需要。随着我国民航飞机的拥有量的增加,我国缺乏有经验的驾驶员的问题变得越来越严重,目前只能通过购买外国民航飞行模拟器来训练飞行员或在国外进行飞行员训练,训练周期长而且费用昂贵。对于涉及军事机密的模拟器,例如战斗机模拟器,我们无法也不能向国外购买,必须研制具有独立自主产权的军用模拟器,这对我国国防建设有重要的战略意义。