飛機在實際運行過程中會遇到各種大氣環(huán)境,需要駕駛員能夠?qū)Ω鞣N大氣擾動做出迅速的反應(yīng)及操作,而隨著航空運輸業(yè)的快速發(fā)展,對民航客機的飛行安全性和乘坐舒適性都提出了更高的要求。飛行模擬器作為能夠精確復(fù)現(xiàn)飛行器及空中環(huán)境的模擬裝置,其研制開發(fā)成為目前航空業(yè)不可或缺的一部分。搭建飛行實時仿真系統(tǒng)是研制飛行模擬器的關(guān)鍵,而良好的飛行仿真系統(tǒng)取決于所建模型的正確程度。本文從提高飛行仿真逼真度著手,研究建立了兩種典型復(fù)雜大氣環(huán)境下的飛行動力學(xué)模型,仿真模擬了飛機穿越大氣擾動的動態(tài)響應(yīng),并開發(fā)了一套用于實時模擬的飛行仿真平臺。本文針對大氣紊流、微下沖氣流兩種典型風(fēng)場建立了具有較高逼真度的三維風(fēng)場模型。針對紊流場推導(dǎo)了一種離散自遞歸的三位紊流速度模型,擴展了沿機翼和鉛垂方向的紊流速度,通過與統(tǒng)計數(shù)據(jù)的理論對比和相關(guān)性分析表明,該方法具有計算占用內(nèi)存小,生成的紊流場滿足各向同性的優(yōu)點;本文基于渦環(huán)原理對微下沖氣流誘導(dǎo)速度模型做了連續(xù)性的修正,通過風(fēng)速量級、風(fēng)切變尺度指標(biāo)的驗證,表明本文所建立的微下沖氣流模型具有較高的逼真度,可用于飛行實時仿真中的風(fēng)切變模擬。基于原始的氣動系數(shù)數(shù)據(jù)曲線,本文建立了Boein... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

民航發(fā)展的預(yù)估如此嚴(yán)峻的市場形勢對飛機的安全性以及乘客的舒適性提出了更高的要

圖 1-2 商用飛行模擬器結(jié)構(gòu)示意圖行模擬器是在航空行業(yè)中廣泛使用的基礎(chǔ)設(shè)備，本文主要研究分器。訓(xùn)練型飛行模擬器可以進行操作演練，訓(xùn)練飛行人員，使其技術(shù)以及復(fù)雜設(shè)備使用方法。根據(jù)中國民航總局指定的 CCAR6備的鑒定和使用規(guī)則》[5]，訓(xùn)練型飛行模擬器的駕駛艙一般構(gòu)型、設(shè)備操作、運動系統(tǒng)、視景系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)都應(yīng)滿足一般要求飛行模擬器研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀行模擬器誕生于上個世紀(jì)初期，并隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、發(fā)展而不斷改進。飛行模擬器的早期雛形是一些飛行訓(xùn)練設(shè)備，研制可以追溯到 1929 年林克發(fā)明的第一臺飛行模擬器[6]，如圖 1器雖然結(jié)構(gòu)較為簡單，但其完成了能夠在地面上對飛行員進行訓(xùn)，英國皇家空軍使用了著名的 AVRO504 型模擬器作為基本模擬期的飛行模擬器主要是機械裝置輔以電子模擬技術(shù)作為計算部分

圖 1-3 Link 訓(xùn)練器 圖 1-4 C11 模擬器到了 20 世紀(jì) 60 年代中期晶體管的出現(xiàn)，微電子技術(shù)和計算機技術(shù)飛速，數(shù)字技術(shù)開始應(yīng)用到飛行模擬器領(lǐng)域。隨著處理器速度的持續(xù)提升，模已經(jīng)能夠滿足以 15Hz 的頻率解算飛機動力學(xué)中的非線性運動方程。運動、視景系統(tǒng)也得到了提升。到 20 世紀(jì) 80 年代后期，標(biāo)準(zhǔn)桌面計算機的性了極大地提升，在飛行仿真領(lǐng)域，模型計算可以按照 60Hz 的頻率在單核器上運行，液壓設(shè)備也開始用于運動平臺，截至目前，由微處理器控制的執(zhí)行機構(gòu)可以實現(xiàn)運動系統(tǒng)的平滑運動[7]，典型的模擬器如圖 1-5~1-6。圖 1-5 CAE 公司全任務(wù)飛行模擬器 圖 1-6 TL39 飛行模擬器鑒于飛行模擬器研發(fā)設(shè)計過程中的極高的技術(shù)綜合程度，大批的國外院

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于FlightGear的三維可視化飛行控制仿真實驗平臺的設(shè)計[J]. 楊姍姍,王彪.  實驗室研究與探索. 2017(07)
[2]民機空氣動力設(shè)計先進技術(shù)[J]. 朱自強.  物理. 2016(10)
[3]大氣紊流建模與仿真[J]. 王化東.  飛行力學(xué). 2014(01)
[4]Qt框架中信號和槽機制的研究[J]. 龔凌璞.  計算機光盤軟件與應(yīng)用. 2013(11)
[5]基于線性迭加法的大氣紊流數(shù)值仿真[J]. 白曉瑞,劉芳.  計算機仿真. 2012(11)
[6]Von Karman模型三維大氣紊流仿真理論與方法[J]. 高靜,洪冠新,梁灶清.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[7]基于FlightGear飛行仿真軟件數(shù)據(jù)的采集與處理[J]. 王立波,張復(fù)春,高文琦,易龍龍.  電子設(shè)計工程. 2011(24)
[8]CFD模擬方法的發(fā)展成就與展望[J]. 閻超,于劍,徐晶磊,范晶晶,高瑞澤,姜振華.  力學(xué)進展. 2011(05)
[9]Generation of spatial atmospheric turbulence field in aircraft motion simulation based on refined similarity hypothesis[J]. GUO Hao,CHEN JingJing,QU QiuLin & LIU PeiQing Institute of Fluid Mechanics,Beihang University,and Key Laboratory of Fluid Mechanics (Beihang University) of Ministry of Education,Beijing 100191,China.  Science China Technological Sciences. 2011(01)
[10]基于UDP協(xié)議的Socket網(wǎng)絡(luò)編程[J]. 周麗娟.  電腦知識與技術(shù). 2008(34)

博士論文
[1]飛行模擬器飛行仿真系統(tǒng)建模與軟件實現(xiàn)[D]. 張鐳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]復(fù)雜大氣擾動下大型飛機飛行實時仿真建模研究[D]. 高振興.南京航空航天大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于FlightGear的無人機編隊對地作戰(zhàn)可視化系統(tǒng)研發(fā)[D]. 施雯.沈陽航空航天大學(xué) 2016
[2]基于FlightGear的低空風(fēng)切變飛行模擬研究[D]. 陳琦.中國民航大學(xué) 2014
[3]低空風(fēng)切變下大型飛機建模、危險探測與控制律研究[D]. 張冉.上海交通大學(xué) 2012
[4]降水和雷暴條件下直升機穩(wěn)定性定性分析研究[D]. 彭笑非.中國民用航空飛行學(xué)院 2011
[5]大氣風(fēng)場模型研究及應(yīng)用[D]. 王文龍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[6]風(fēng)切變和大氣紊流模型在飛行仿真中的應(yīng)用研究[D]. 於秋楓.中國民用航空飛行學(xué)院 2009



本文編號：3242682