針對艦載機著艦訓練高風險、難度大等特點,考慮飛行模擬訓練經(jīng)濟性、安全性等優(yōu)點,對艦載機著艦飛行模擬訓練系統(tǒng)進行研究設計;搭建了系統(tǒng)整體框架,給出了各分系統(tǒng)的設計過程和原理結構;實現(xiàn)了艦面與"空中"操作訓練、多種引導方式的著艦訓練、訓練數(shù)據(jù)的記錄與處理等功能,采用Gerstner模型實現(xiàn)了動態(tài)海洋,渲染了碎波和泡沫效果;在自動著艦引導模式下,設置艦尾流和艦運動的參數(shù),并進行演示驗證,且利用教控臺生成的著艦飛行狀態(tài)數(shù)據(jù),用MATLAB繪制和分析艦載機著艦過程。 

【文章來源】：兵器裝備工程學報. 2020,41(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

母艦場景及著艦效果圖

著艦過程仿真曲線

圖1中各個子系統(tǒng)的組成和功能:教員控制臺是模擬器的大腦，進行人機交互，輸入輸出信息。引導子系統(tǒng)包含人工、半自動、自動等引導方式，主要是根據(jù)艦載機位置偏差。座艙及操縱子系統(tǒng)，包括座艙人機接口系統(tǒng)和駕駛桿、油門、方向舵等操縱設備。飛行/推力控制子系統(tǒng)和飛行仿真子系統(tǒng)，是根據(jù)當前的任務設置和飛行狀態(tài)，解算飛機模型和碰撞檢測模型。視景子系統(tǒng)能完成三維環(huán)境仿真和平視顯示器畫面生成與疊加，提供多視角艦載機著艦情況;音響子系統(tǒng)完成模擬訓練中的有關音響仿真;儀表子系統(tǒng)主要對艦載機儀表進行仿真模擬，采取圖形儀表和實裝儀表改裝相結合的方式;振動子系統(tǒng)是模擬艦載機著艦過程中簡單的觸艦感覺;過載子系統(tǒng)主要是計算飛行員在著艦過程中各個階段的過載情況;教員控制臺完成任務管理、條件參數(shù)設置、故障設置、數(shù)據(jù)記錄、仿真再現(xiàn)，數(shù)據(jù)輸出及評估，模擬LSO指揮等功能。圖1中系統(tǒng)的聯(lián)動機制:引導子系統(tǒng)通過FLOLS光學信號或儀表數(shù)據(jù)，為飛行員提供著艦下滑道的高度誤差信號和側向偏差信號;飛行員根據(jù)此誤差信號，通過模擬座艙的操縱裝置(駕駛桿、油門桿、方向舵等)，輸入控制量;飛行/推力控制子系統(tǒng)采集和接收飛行員的操縱量，計算舵面偏轉值和推力值;飛行仿真子系統(tǒng)接收舵面偏轉值和推力值作為輸入，并根據(jù)艦載機的動力學模型，實時計算著艦飛行狀態(tài)，并將此狀態(tài)反饋給飛行/推力控制子系統(tǒng)，形成控制上的閉環(huán);航母動力學子系統(tǒng)計算航母的六自由度運動狀態(tài);艦載機飛行狀態(tài)和航母運動狀態(tài)，會共同輸入到視景子系統(tǒng)、儀表子系統(tǒng)等中，驅動視景和儀表等的工作，進而為飛行員提供實時反饋信號;教員控制臺，在著艦模擬飛行中，飛行教員能進行著艦模態(tài)的選擇、著艦環(huán)境設置等操作，并根據(jù)控制臺的實時著艦態(tài)勢，通過語音與飛行員聯(lián)系，模擬真實著艦中，艦面LSO等人員與飛行員間的指揮交流。


本文編號：3466230