發(fā)布時間：2022-08-13 12:50

　　飛行管理系統(tǒng)（Flight Management System FMS）是大型民機上重要的航空電子系統(tǒng),其主要功能是根據(jù)飛行員輸入的飛行計劃生成優(yōu)化后的水平和垂直航跡,并且控制飛機按優(yōu)化的航跡飛行,完成飛機的全剖面飛行管理。還可以在飛行中依據(jù)飛行情況調(diào)整飛行計劃,重新進行航跡優(yōu)化和導航。本文對大型民機飛行管理系統(tǒng)進行仿真研究,建立了飛行管理系統(tǒng)仿真架構,重點對FMS的核心功能:水平剖面飛行管理、垂直剖面飛行管理、起飛性能計算進行了詳細的仿真研究。具體工作如下:（1）根據(jù)ARINC702協(xié)議分析FMS功能,建立FMS仿真架構并在IPT上實現(xiàn)綜合仿真。（2）對水平剖面飛行管理功能進行研究,首先分析水平剖面飛行管理實現(xiàn)流程;然后建立水平導航功能模型;接著重點對水平航跡優(yōu)化仿真進行研究,本文以最短路徑為水平航跡優(yōu)化目標,利用大圓航線算法建立水平航跡優(yōu)化模型,最后基于蟻群算法實現(xiàn)了飛機水平航跡優(yōu)化仿真。（3）對垂直剖面飛行管理功能進行研究,首先研究垂直剖面飛行管理實現(xiàn)流程;然后建立垂直導航功能模型;接下來重點研究垂直航跡優(yōu)化仿真,本文以最低飛行成本為垂直航跡優(yōu)化目標,在能量狀態(tài)法下建立垂直航跡優(yōu)... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 背景及意義
        1.1.2 飛行管理系統(tǒng)簡介
    1.2 飛行管理系統(tǒng)發(fā)展歷史
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 飛行管理系統(tǒng)仿真研究概述
    1.4 本文的主要研究工作及內(nèi)容安排
第二章 大型民機飛行管理系統(tǒng)仿真架構設計
    2.1 飛行管理系統(tǒng)功能
        2.1.1 導航與制導
        2.1.2 飛行計劃
        2.1.3 航跡優(yōu)化
        2.1.4 性能計算
    2.2 飛行管理系統(tǒng)仿真架構
    2.3 飛行管理系統(tǒng)仿真平臺
    2.4 核心功能分析
    2.5 本章小結
第三章 水平剖面飛行管理仿真
    3.1 水平剖面飛行管理概述
    3.2 水平導航功能
        3.2.1 導航數(shù)據(jù)庫
        3.2.2 導航臺調(diào)諧
        3.2.3 位置計算
        3.2.4 基于性能的導航
    3.3 水平航跡優(yōu)化模型
        3.3.1 水平航跡與航路點
        3.3.2 直飛段模型
        3.3.3 轉(zhuǎn)彎段模型
    3.4 水平航跡優(yōu)化流程
        3.4.1 蟻群算法簡述
        3.4.2 蟻群算法的優(yōu)化模型
        3.4.3 基于蟻群算法的水平航跡優(yōu)化模型
        3.4.4 基于蟻群算法的水平航跡優(yōu)化流程
    3.5 水平航跡優(yōu)化結果
        3.5.1 優(yōu)化結果分析
        3.5.2 優(yōu)化結果展示
    3.6 本章小結
第四章 垂直剖面飛行管理仿真
    4.1 垂直剖面飛行管理概述
    4.2 垂直導航功能
        4.2.1 性能數(shù)據(jù)庫
        4.2.2 數(shù)字大氣數(shù)據(jù)計算機
        4.2.3 垂直導航高度和飛機姿態(tài)計算
    4.3 垂直航跡優(yōu)化模型
        4.3.1 直接運營成本
        4.3.2 飛機質(zhì)點模型
        4.3.3 能量狀態(tài)法下飛機運動方程
        4.3.4 轉(zhuǎn)換為積分形式的性能指標
        4.3.5 計算最優(yōu)軌跡
    4.4 垂直航跡優(yōu)化流程
        4.4.1 巡航段垂直航跡優(yōu)化流程
        4.4.2 爬升段垂直航跡優(yōu)化流程
        4.4.3 GA算法
    4.5 垂直航跡優(yōu)化結果
        4.5.1 巡航段優(yōu)化仿真結果
        4.5.2 爬升段優(yōu)化仿真結果
        4.5.3 仿真結果分析
    4.6 本章小結
第五章 飛行管理系統(tǒng)起飛性能計算仿真
    5.1 飛機起飛性能計算簡介
        5.1.1 起飛決斷速度V_1
        5.1.2 抬前輪速度V_R
        5.1.3 起飛安全速度V_2
        5.1.4 最小地面操縱速度V_(MCG)
        5.1.5 剎車能量限制速度V_(MBE)
        5.1.6 離地速度V_(LOF)
        5.1.7 起飛距離數(shù)據(jù)
        5.1.8 最大假設溫度
        5.1.9 發(fā)動機功率修正率
    5.2 干跑道模型下求取起飛距離
        5.2.1 干跑道的建模
        5.2.2 全發(fā)起飛下起飛滑跑距離和起飛距離
        5.2.3 單發(fā)失效繼續(xù)起飛滑跑距離和起飛距離
        5.2.4 中斷起飛所需加速停止距離
    5.3 濕跑道模型下求取起飛距離
        5.3.1 全發(fā)起飛下起飛滑跑距離和起飛距離
        5.3.2 單發(fā)失效繼續(xù)起飛滑跑距離和起飛距離
        5.3.3 中斷起飛所需加速停止距離
    5.4 飛機起飛性能計算仿真
        5.4.1 STAS軟件
        5.4.2 干跑道下起飛性能計算仿真
        5.4.3 濕跑道下起飛性能計算仿真
        5.4.4 仿真結果分析
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 不足與展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3677066