本文關(guān)鍵詞：直升機(jī)模擬飛行控制可視化平臺研究

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【摘要】：隨著航空事業(yè)的快速發(fā)展,飛行器數(shù)量的逐漸增多,飛行駕駛技術(shù)的熟練程度越來越影響到飛行的質(zhì)量,但是傳統(tǒng)的飛行訓(xùn)練由于受到訓(xùn)練成本和設(shè)備數(shù)量的限制,無法滿足日益增長的飛行訓(xùn)練需求。伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,模擬飛行技術(shù)越來越得到重視。飛行模擬技術(shù)是一門以系統(tǒng)仿真、空氣動力學(xué)、數(shù)字技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)等為基礎(chǔ),以現(xiàn)實生活中所經(jīng)常遇到的飛行器為研究目標(biāo),借助數(shù)學(xué)建模技術(shù)和計算機(jī)系統(tǒng)仿真方法,通過建立模擬飛行器來完成飛行過程理論研究和測試飛行器各項性能,并對建立的模擬飛行器進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化。模擬飛行控制系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建飛行器飛行訓(xùn)練的虛擬環(huán)境,使受訓(xùn)人員能夠“沉浸”到計算機(jī)生成的環(huán)境中,并通過對模擬設(shè)備進(jìn)行操控,了解和掌握新裝備的飛行技能,從而達(dá)到在實際上進(jìn)行飛行訓(xùn)練的效果。本文是在直升機(jī)動力模型分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合計算機(jī)技術(shù),闡述飛行控制可視化平臺的設(shè)計過程。首先通過對可視化仿真技術(shù)的概念和仿真建模的特點及使用VC++繪圖時消除屏幕閃爍技術(shù)做了詳細(xì)介紹;然后在二維視圖的基礎(chǔ)上,通過采用閾值分割法和面向?qū)ο蟮哪K建模法建立了二維控制平臺,并對各模塊的功能做了詳細(xì)的介紹;由于在二維視圖上,模擬飛行的空間立體感覺比較模糊,為此通過對直升機(jī)運(yùn)動參量的分析,采用六自由度算法建立了三維控制平臺模型,并詳細(xì)闡述了平臺的構(gòu)建過程與模塊的功能劃分;最后從系統(tǒng)的角度出發(fā),細(xì)致闡述了直升機(jī)在三維控制平臺下的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)過程,并結(jié)合直升機(jī)在不同環(huán)境下的飛行操作實例,驗證該三維控制平臺系統(tǒng)的實用性與準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：模擬飛行 可視化 建模 六自由度 模塊劃分
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V249.1;V275.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 論文研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的主要工作及組織形式12-13
• 1.4 本文小結(jié)13-14
• 第二章 基礎(chǔ)理論概述14-20
• 2.1 可視化技術(shù)概述14-15
• 2.1.1 數(shù)據(jù)可視化14-15
• 2.1.2 信息可視化15
• 2.2 可視化仿真建模15-18
• 2.2.1 可視化仿真系統(tǒng)的組成15-16
• 2.2.2 仿真模型的渲染16-17
• 2.2.3 仿真系統(tǒng)三維模型數(shù)據(jù)庫的特點17-18
• 2.3 屏幕閃爍消除技術(shù)18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 二維控制平臺的可視化研究20-46
• 3.1 二維控制平臺要素組成及劃分20-30
• 3.1.1 控制單元的定義與要素劃分21-23
• 3.1.2 儀表面板要素的定義與劃分23-24
• 3.1.3 場景變換單元的要素定義及劃分24-30
• 3.2 虛擬駕駛艙儀表系統(tǒng)模塊概述30-35
• 3.2.1 虛擬駕駛艙儀表系統(tǒng)30-31
• 3.2.2 虛擬儀表的可視化31-32
• 3.2.3 虛擬儀表系統(tǒng)的仿真32-34
• 3.2.4 儀表系統(tǒng)處理過程中遇到的問題及解決辦法34-35
• 3.3 控制系統(tǒng)的模塊劃分35-42
• 3.3.1 控制平臺界面的劃分35-39
• 3.3.2 平臺的運(yùn)行控制39-41
• 3.3.3 平臺運(yùn)行調(diào)用過程41-42
• 3.4 AS350型直升機(jī)模擬飛行控制實例分析42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 基于六自由度的控制平臺模型的建立46-63
• 4.1 坐標(biāo)系的建立及運(yùn)動參量46-48
• 4.2 直升機(jī)的動力學(xué)平衡48-51
• 4.2.1 直升機(jī)的平衡方程48
• 4.2.2 直升機(jī)懸停時的平衡48-50
• 4.2.3 直升機(jī)平飛時的平衡50
• 4.2.4 全量運(yùn)動方程50-51
• 4.3 可視化三維立體控制平臺的設(shè)計51-54
• 4.3.1 三維控制平臺的需求分析51-52
• 4.3.2 可視化平臺建立的技術(shù)路線52-53
• 4.3.3 控制系統(tǒng)的平臺構(gòu)架53-54
• 4.4 可視化控制平臺的模塊劃分54-62
• 4.4.1 三維框架構(gòu)建模塊55-60
• 4.4.2 虛擬視景仿真模塊60
• 4.4.3 控制驅(qū)動操作模塊60-61
• 4.4.4 模擬運(yùn)動仿真模塊61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 基于三維控制平臺的直升機(jī)模擬飛行仿真63-82
• 5.1 直升機(jī)飛行仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計63-65
• 5.1.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺框架及運(yùn)行環(huán)境63
• 5.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成63-65
• 5.1.3 系統(tǒng)控制策略65
• 5.2 飛行動力學(xué)仿真模型的功能需求分析65-74
• 5.2.1 系統(tǒng)功能需求劃分65-67
• 5.2.2 系統(tǒng)飛行模式劃分67-68
• 5.2.3 系統(tǒng)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)68-74
• 5.3 模擬飛行仿真與結(jié)果分析74-81
• 5.3.1 模擬控制下的飛行仿真74-76
• 5.3.2 仿真結(jié)果分析76-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第六章 總結(jié)和展望82-84
• 6.1 論文總結(jié)82-83
• 6.2 研究展望83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 作者簡介89

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：979381