舰载机着舰模拟训练系统设计

发布时间：2021-10-30 06:26

　　针对舰载机着舰训练高风险、难度大等特点,考虑飞行模拟训练经济性、安全性等优点,对舰载机着舰飞行模拟训练系统进行研究设计;搭建了系统整体框架,给出了各分系统的设计过程和原理结构;实现了舰面与"空中"操作训练、多种引导方式的着舰训练、训练数据的记录与处理等功能,采用Gerstner模型实现了动态海洋,渲染了碎波和泡沫效果;在自动着舰引导模式下,设置舰尾流和舰运动的参数,并进行演示验证,且利用教控台生成的着舰飞行状态数据,用MATLAB绘制和分析舰载机着舰过程。 

【文章来源】：兵器装备工程学报. 2020,41(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

母舰场景及着舰效果图

着舰过程仿真曲线

图1中各个子系统的组成和功能:教员控制台是模拟器的大脑，进行人机交互，输入输出信息。引导子系统包含人工、半自动、自动等引导方式，主要是根据舰载机位置偏差。座舱及操纵子系统，包括座舱人机接口系统和驾驶杆、油门、方向舵等操纵设备。飞行/推力控制子系统和飞行仿真子系统，是根据当前的任务设置和飞行状态，解算飞机模型和碰撞检测模型。视景子系统能完成三维环境仿真和平视显示器画面生成与叠加，提供多视角舰载机着舰情况;音响子系统完成模拟训练中的有关音响仿真;仪表子系统主要对舰载机仪表进行仿真模拟，采取图形仪表和实装仪表改装相结合的方式;振动子系统是模拟舰载机着舰过程中简单的触舰感觉;过载子系统主要是计算飞行员在着舰过程中各个阶段的过载情况;教员控制台完成任务管理、条件参数设置、故障设置、数据记录、仿真再现，数据输出及评估，模拟LSO指挥等功能。图1中系统的联动机制:引导子系统通过FLOLS光学信号或仪表数据，为飞行员提供着舰下滑道的高度误差信号和侧向偏差信号;飞行员根据此误差信号，通过模拟座舱的操纵装置(驾驶杆、油门杆、方向舵等)，输入控制量;飞行/推力控制子系统采集和接收飞行员的操纵量，计算舵面偏转值和推力值;飞行仿真子系统接收舵面偏转值和推力值作为输入，并根据舰载机的动力学模型，实时计算着舰飞行状态，并将此状态反馈给飞行/推力控制子系统，形成控制上的闭环;航母动力学子系统计算航母的六自由度运动状态;舰载机飞行状态和航母运动状态，会共同输入到视景子系统、仪表子系统等中，驱动视景和仪表等的工作，进而为飞行员提供实时反馈信号;教员控制台，在着舰模拟飞行中，飞行教员能进行着舰模态的选择、着舰环境设置等操作，并根据控制台的实时着舰态势，通过语音与飞行员联系，模拟真实着舰中，舰面LSO等人员与飞行员间的指挥交流。


本文编号：3466230