基于SuperMap复杂地形下的直升机飞行计划制定方法研究
基于SUPERMAP的无人机三维航迹规划
基于SUPERMAP的无人机三维航迹规划
韩雪江;王英勋
【期刊名称】《航空电子技术》
【年(卷),期】2003(000)0z1
【摘要】在对SUPERMAP进行了简介后,介绍了基于SUPERMAP进行无人机路径规划的基本思路,然后按照这个思路较为详细地介绍了路径规划的具体步骤,同时程序的运行结果以及菜单界面等也列于文中.
【总页数】1页(P230)
【作者】韩雪江;王英勋
【作者单位】北京航空航天大学,北京,100083;北京航空航天大学,北京,100083【正文语种】中文
【中图分类】V243
【相关文献】
1.基于遗传算法的无人机三维航迹规划研究 [J], 何光勤; 朱一飞; 张才然
2.基于自适应粒子群优化算法的无人机三维航迹规划 [J], 王磊;赵红超;王书湖;卢仁伟
3.基于改进PSO的无人机三维航迹规划优化算法 [J], 巫茜;罗金彪;顾晓群;曾青
4.基于改进PSO的无人机三维航迹规划优化算法 [J], 巫茜;罗金彪;顾晓群;曾青
5.基于改进NSGAII的多无人机三维空间协同航迹规划研究 [J], 王猛;王道波;王博航;周晨昶;姜燕
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测绘技术中航测技术与航摄飞行计划编制方法
测绘技术中航测技术与航摄飞行计划编制方法Aerial surveying is a vital component of modern mapping and surveying techniques. 航测是现代测绘技术中至关重要的一个组成部分。
It involves capturing images of the Earth's surface from an elevated perspective, which can then be used to create accurate maps and measurements. 它涉及从高处捕捉地球表面的图像,这些图像可以被用来创建精确的地图和测量。
There are various technologies and methods used in aerial surveying, but one of the most important is aerial photography.在航测中有各种各样的技术和方法被使用,但其中最重要的一种就是航空摄影。
Aerial photography involves flying a camera-equipped aircraft over the area of interest and capturing high-resolution images of the ground below. 航空摄影包括让一架配备有摄像头的飞机飞越感兴趣的区域,并拍摄地面以下的高分辨率图像。
In order to carry out aerial photography effectively, careful flight planning is essential. 为了有效地进行航空摄影,精心的飞行计划是必不可少的。
This is where the concept of a flight plan comes in.这就是飞行计划的概念所涉及的地方。
直升机飞行控制技术研究
直升机飞行控制技术研究第一章:引言直升机是一种多功能的航空器,已广泛应用于军事、民用、医疗救援、森林消防等领域。
与传统的固定翼飞机相比,直升机具有很多的优点,例如垂直起降能力、低速悬停特性、紧凑结构设计等。
但同时,直升机的控制难度相对较大,因为它需要考虑更复杂的动力学特性和轨迹规划问题,这使得直升机的飞行控制技术研究成为了一个重要的课题。
第二章: 直升机动力学建模直升机动力学建模是控制算法设计和评估的基础,因此研究直升机动力学特性非常重要。
在进行直升机控制算法设计之前,通常需要构建直升机的动力学模型。
直升机动力学模型往往包含三个方面的参数,即旋翼气动参数、机体动力学参数和机体气动参数。
其中,旋翼气动参数包括升力、推力和滚转等参数,机体动力学参数包括质量、惯性矩和重心位置等参数,机体气动参数包括阻力、升力和侧力等参数。
这些参数的变化会影响直升机的动力学特性,从而影响控制算法的性能。
第三章: 直升机控制算法直升机的控制算法设计包括传统的PID算法和先进的自适应控制算法。
PID控制算法是控制系统中最常用的算法,其优点是简单易实现、性能可靠,但存在响应速度慢、性能不稳定等缺点。
自适应控制算法是一种能够自适应地根据目标值和反馈信号来调节控制参数的算法,其优点是响应速度快、性能稳定,但存在计算量大、调试困难等缺点。
另外,直升机控制算法还需要考虑飞行动态学和控制法则等因素,以保证控制算法在各种情况下均能稳定地运行。
第四章: 直升机轨迹规划技术直升机的轨迹规划技术是指根据给定的任务需求,设计出稳定、安全、可行的飞行路线的方法。
直升机轨迹规划技术需要考虑的因素包括航点选择、机动能力、气流影响等。
在实际应用中,直升机轨迹规划技术通常采用经典的控制理论、优化理论和人工智能等方法,以实现飞行任务的高效完成。
第五章: 直升机系统集成直升机的系统集成是指将若干个子系统融合为一个完整的飞行系统。
直升机的子系统主要包括电气子系统、动力子系统、机体子系统等。
基于GIS的飞行程序设计
基于GIS的飞行程序设计飞行程序设计是航空运输中非常重要的环节,它直接影响着飞行安全和效率。
随着地理信息系统(GIS)技术的发展和应用,基于GIS的飞行程序设计逐渐成为现代航空运输的重要组成部分。
本文将介绍基于GIS的飞行程序设计的概念、优势以及应用。
基于GIS的飞行程序设计是将GIS技术应用于航空运输领域的一种创新方式。
GIS技术可以将航空器的位置、航路、地形地貌、气象等空间数据进行集成、分析和可视化展示。
通过GIS技术,飞行程序设计人员可以更加直观地了解航线上的空间环境,从而优化飞行路线和程序,提高飞行效率和安全性。
基于GIS的飞行程序设计具有许多优势。
首先,GIS技术可以实现多源数据的融合和一体化处理,提供全面的地理信息支持。
这样,飞行程序设计人员可以在一个平台上获取来自不同数据源的相关信息,从而更好地进行飞行程序设计。
其次,GIS技术可以进行空间分析和模拟,帮助飞行程序设计人员进行可行性评估和决策支持。
通过在GIS平台上进行空间分析和模拟,可以更加准确地评估飞行程序的可行性,并进行相应的优化。
最后,基于GIS的飞行程序设计可以实现实时监控和动态调整。
GIS技术可以与飞行控制系统进行实时数据交互,实现飞行程序的动态调整和优化,提高飞行效率和安全性。
基于GIS的飞行程序设计已经在航空运输中得到广泛应用。
例如,在航空公司的飞行操作中,GIS技术可以帮助飞行程序设计人员确定最佳航线和航路,优化燃料消耗和飞行时间。
在航空交通管理中,GIS技术可以实现航空器的实时监控和航班调度,提高航班的准点率和安全性。
此外,基于GIS的飞行程序设计还可以应用于航空救援、航空勘察等领域,提高应急响应和资源利用效率。
总之,基于GIS的飞行程序设计是一种创新的航空运输技术,它可以为飞行程序设计人员提供全面的地理信息支持,实现飞行程序的优化和动态调整。
随着GIS技术的不断发展和应用,基于GIS的飞行程序设计将在航空运输中发挥越来越重要的作用,为航空运输的发展和安全提供有力支持。
飞行器自主控制系统中的飞行路径规划优化
飞行器自主控制系统中的飞行路径规划优化飞行器自主控制系统的出现给航空业带来了革命性的变化。
通过先进的传感器和计算能力,飞行器可以自主感知周围环境,并实现自主的飞行、避障和路径规划。
其中,飞行路径规划作为飞行器自主控制系统的核心功能之一,对于飞行器的安全、效率和稳定性具有重要意义。
本文将探讨飞行路径规划优化的关键技术和方法,并分析其在飞行器自主控制系统中的应用。
飞行路径规划是指在给定的环境和任务约束下,通过算法和模型计算出一条最优的飞行路径,使飞行器能够高效、安全地到达目的地。
飞行路径规划的优化问题可以描述为在多个目标之间寻找出最优的权衡点。
这些目标包括:最短飞行时间、最小能耗、最低风险等。
为了实现这些目标,需要考虑的因素包括飞行器的动力学模型、障碍物避障策略、飞行环境信息、飞行器性能等。
在飞行路径规划中,经典的方法通常基于图搜索算法,如A*算法或Dijkstra算法等。
这些算法通过在飞行空间中建立图结构,将起始点和目标点之间的最短路径计算抽象为在图中搜索的问题。
然而,经典的图搜索算法在处理复杂的飞行场景时面临着计算复杂度高和规划时间长的问题。
为了克服这些困难,研究人员提出了一些优化方法来改进飞行路径规划的效率和性能。
一种常见的优化方法是基于启发式搜索的路径规划算法。
该方法利用先验知识和启发式函数来引导路径搜索,从而减少搜索空间并加快规划速度。
例如,一种常用的启发式函数是欧氏距离,它可以度量两个点之间的直线距离。
通过引入启发式函数,路径规划算法可以更加智能地选择搜索方向,从而找到更优的路径。
此外,还可以使用模拟退火算法或遗传算法等元启发式搜索方法,通过模拟生物进化或物理退火过程来找到最优解。
另一种常见的优化方法是基于学习的路径规划算法。
这些算法利用历史经验和样本数据来训练机器学习模型,以预测最优路径。
例如,可以使用强化学习方法,通过与环境的交互学习到最优的策略。
在飞行路径规划中,可以通过训练神经网络来学习路径选择的模式和规律。
无人直升机飞行器轨迹规划与控制研究
无人直升机飞行器轨迹规划与控制研究一、引言随着科技的不断进步和工业化的发展,直升机已经成为了现代航空技术中不可或缺的一部分。
传统直升机需要由人员进行驾驶,一旦遭遇到环境的变化或其他因素的干扰,可能导致飞机失控。
而无人直升机不仅可以完全摆脱人工操作的限制,同时还具备了更高的安全性。
因此,在无人直升机飞行器的轨迹规划和控制研究上,越来越多的科研人员开始投入大量的精力。
二、无人直升机飞行器轨迹规划1、轨迹规划的意义直升机的轨迹规划主要是指将无人直升机沿着既定的路径飞行,从而实现预设的控制任务。
因此,在轨迹规划中最重要的是规划出最优的路径方案。
最优路径可以指在时间、空间等多个方面都得到最优经验的路径。
选择最优路径可以避免无人直升机在飞行过程中遇到各种障碍和风险,从而实现安全飞行的目的。
2、轨迹规划的方法目前,常见的轨迹规划方法主要有以下几种。
(1)RRT算法RRT是无人机轨迹规划中最常用的算法之一。
其基本思想是利用代价函数来评估每个采样,以此寻找最佳路径。
该算法能够取得比较好的轨迹规划效果,但存在着需要进行不断迭代的缺点。
(2)PSO算法PSO算法是基于群体智能的优化算法,可以用于解决优化问题。
该算法可以在计算效率和精度之间进行权衡,同时也能对不同环境进行适应性调整。
(3)DWA算法DWA算法是一种改进版的RRT算法,其优点在于可以考虑一些实用的措施,如安全距离等。
同时该算法还可以考虑到无人机的物理动力学特性,从而得到更加准确的路径规划结果。
三、无人直升机飞行器的控制研究1、控制系统的设计在设计无人直升机飞行器控制系统时需要考虑到控制系统的复杂性,通常采用分层控制策略。
具体来说,该控制策略主要由以下四个层次组成。
(1)任务层任务层是无人直升机的最高层结构,主要负责飞行器的任务规划和协调。
在该层次下,需要实现对无人直升机飞行任务的分派、调度以及对整个控制过程的监控。
(2)决策层决策层主要负责控制系统的整体规划与调度。
面向直升机低空突防的三维航线规划算法研究
面向直升机低空突防的三维航线规划算法研究李钦;李锋;杨振发;龙际梦【摘要】T he route planning of helicopter in the low altitude penetration can ensure the safety of flight and be critical to fulfill the task successfully .The paper takes the effects of terrain ,radar detection and threat fire into consideration .Dividing the planning space intogrids ,designing the route of helicopter in the low altitudepenetration ,optimizing the route to get best are based on the distribution of barrier and the performance of helicopter .The simulation experiment turns out the availability of the algorithm .%直升机低空突防航线规划对保障直升机安全飞行,顺利完成任务至关重要。
综合考虑地形、雷达探测、火力威胁的影响,将规划空间栅格化剖分,设计直升机低空突防航线;根据障碍物分布以及直升机自身性能的限制,对突防航线进行优化得到最佳突防航线。
仿真实验验证了算法的有效性。
【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P34-38)【关键词】障碍栅格;栅格路径;关键转折点;航线规划【作者】李钦;李锋;杨振发;龙际梦【作者单位】信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450000;信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450000;信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450000;信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450000【正文语种】中文【中图分类】V249直升机的低空突防航线规划[1]是指在特定工作空间中,从起始点到终止点,根据地形、环境威胁、直升机低空突防的任务要求及自身性能等约束条件,寻找一条符合这些约束条件的最优或次优飞行路径。
直升机在复杂地形条件下的机动性能与飞行控制研究
直升机在复杂地形条件下的机动性能与飞行控制研究直升机的机动性能和飞行控制是直升机性能研究的核心内容,直升机在不同气象环境和复杂地形条件下的性能研究,对于直升机应用和设计具有非常重要的意义。
本文将对直升机在复杂地形条件下的机动性能与飞行控制研究进行探讨。
一、复杂地形条件下的机动性能复杂地形条件下的机动性能是直升机应用中的一个重要课题,尤其是在山区、丘陵、峡谷等区域,直升机需要具备一定的机动性能才能实现有效的空中作业。
研究直升机机动性能,需要考虑到飞行物理、机械系统和飞行控制三方面的关系。
第一方面,直升机机动性能与飞行物理有关。
在空气密度、气温、气压和湿度等气象条件的不同影响下,直升机的机动性能表现也不同。
例如,在密度较高的气流环境下,直升机可以表现出较高的爬升能力和水平速度,但空气薄的高海拔地区需要特别注意。
飞行物理对于直升机的机动性能有着决定性的影响,因此直升机的设计应在飞行物理方面加以考虑。
第二方面,直升机机动性能与机械系统有关。
机械系统的特殊性质需要考虑到空气动力学、机械热学、振动学、材料力学、流体力学等知识。
尤其是在复杂地形条件下的机动性能,需要考虑到冲击和振动对于机械系统的影响。
因此,机械系统方面也需要为直升机飞行提供可靠的支持。
第三方面,直升机机动性能与飞行控制有关。
直升机需要通过飞行控制来实现操作,控制和调整飞行姿态。
基于飞行控制的研究,可以改善直升机的稳定性和精度,提高飞行安全性。
要提高直升机在复杂地形条件下的机动性能,飞行控制研究是最为重要的方面。
二、复杂地形条件下的飞行控制技术直升机的飞行控制技术是直升机机动性能的关键,也是直升机制造商竞争的重要因素。
飞行控制技术的研究可以改进直升机的操纵性和稳定性,使得直升机可以在复杂地形条件下进行机动飞行。
下面将主要从四个方面来论述直升机的飞行控制技术。
(一)传统直升机控制技术传统的直升机飞行控制技术主要依赖于人工操纵,包括监控和调整飞行姿态、控制飞机引擎等手段。
直升机在虚拟战场复杂地形中飞行障碍的判断
直升机在虚拟战场复杂地形中飞行障碍的判断
郑康平;徐湘赣;王战军
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2008(25)12
【摘要】虚拟战场环境叶中,虚拟直升机要求能够模拟低空和超低空飞行(10~100米),甚至在5米飞行高度飞行.为保障直升机在山区和山谷避免与地面碰撞,在生成虚拟直升机飞行路径时,要考虑地面地形因素的影响.以微分几何为理论基础,提出一种简洁算法,采用跟踪法进行计算和判断,解决虚拟直升机在地形较为复杂的山区和山谷中作低空和超低空自主飞行时,由计算机能够快速生成安全的飞行轨迹,或对直升机模拟器飞行后的轨迹做定量评估.通过实际使用,效果良好.
【总页数】4页(P81-83,125)
【作者】郑康平;徐湘赣;王战军
【作者单位】陆军航空兵学院模拟训练中心,北京,101123;陆军航空兵学院模拟训练中心,北京,101123;陆军航空兵学院模拟训练中心,北京,101123
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.72
【相关文献】
1.基于SuperMap复杂地形下的直升机飞行计划制定方法研究 [J], 黄邦菊;郑潇雨;林俊松;方学东
2.直升机飞行模拟器视景系统地形数据库的设计与实现 [J], 马天翼;张建国
3.直升机贴地飞行地形跟踪控制器的广义预测控制方法 [J], 孙向春;曹义华;李栋;陈科
4.直升机贴地飞行地形跟踪控制器的广义预测控制方法 [J], 曹义华;孙向春;李栋;陈科
5.虚拟战场环境中直升机自主飞行仿真 [J], 庞国峰;赵沁平;王晋军
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复杂地形下直升机救援最佳飞行路径分析
复杂地形下直升机救援最佳飞行路径分析摘要:直升机救援在应急救援体系中具有不可替代的作用,以其灵活的起飞下降、空中悬停等性能,能够在十分危急的情况下完成救援任务。
如在汶川发生地震期间,直升机在震后救援抗险中发挥了重要的作用,同时也暴露了我国直升机救援体系的不完善。
以高原地区复杂地形直升机救援为例,利用三维地图软件在复杂地形的数字地图上构建直升机飞行路径网络,并基于狄克斯特拉算法,对直升机的最佳救援飞行路径进行分析。
关键词:直升机;应急救援;飞行随着近年来各类灾害事故的频发,人们越多地将目光聚集到救灾工作上。
不难发现,通用航空在应急救援中发挥了不可替代的作用。
与其他应急救援方式相比,以直升机为主的通用航空救援飞行具有快速、高效、受地理空间限制较少等优势,是世界各国普遍采用且最有效的应急手段。
我国航空救援体系的建设正在各方的推动下快速发展。
随着我国低空空域逐步开放,未来民用直升机的市场潜力巨大,因此推进通用航空发展,建立航空应急救援体系,优化直升机救援方法,增强航空救援和应急服务保障能力已刻不容缓。
直升机救援是应急救援体系的重要组成部分。
直升机救援任务常常在复杂地形下进行,为了使直升机以最少的时间到达救援点,则需要精确求得直升机的最佳飞行路径。
一、复杂地形特征分析我国地处亚欧大陆的东南部,地势西高东低,形成一个以青藏高原最高、向东逐级下降的阶梯状斜面。
地形地貌复杂多样,之所以可称之为复杂,因为我国不仅有纵横交错的山脉,面积辽阔的高原,也有广阔坦荡的平原,高度不一的盆地,坡度和缓的丘陵。
按照地貌形态分类,可分为山地、高原、盆地、丘陵和平原,其中,山地约占全国土地总面积的33%,高原约占26%,盆地约占19%,平原约占12%,丘陵约占10%。
从地形的复杂度:高程和起伏度。
高程是指地点沿铅垂线方向到绝对基面的距离,简称高程。
按高程分类,我国地形可分为极高山、高山、中山、低山和低地五类,其中低地又可细分为丘陵、台地和平原。
复杂地形条件下的着陆设计与控制仿真
复杂地形条件下的着陆设计与控制仿真作者:任佳王计真刘小川来源:《航空科学技术》2020年第09期摘要:为解决飞行器无法在复杂地形条件下着陆的问题,开展着陆装置设计与控制方法研究。
本文设计了一种六腿结构,提出该结构在复杂地形条件下的着陆设计方法,并通过Matlab 仿真的方法,开展着陆性能与控制方法仿真。
结果表明:该六腿起降装置可有效适应复杂地形条件下的着陆需求,通过控制驱动杆角度和足底坐标均可以实现着陆控制,但直接控制足底坐标的效果更优。
关键词:起降装置;复杂地形;着陆设计;控制中图分类号:V285文献标识码:ADOI:10.19452/j.issn1007-5453.2020.09.014基金项目:航空科学基金(2017ZA23001)近年来,随着执行任务的现代化和复杂化程度提高,对飞行器的要求越来越高[1-3]。
为适应复杂野外环境着陆和复杂应用场景的需求,自适应起降装置将有着重要研究意义。
近些年來,智能控制方法[4]的发展使无人机具有更高的适应性。
此外,足式机器人在复杂环境下具有更高的灵活性与环境适应性,与轮式、履带式机器人相比具有明显的优势,更容易实现复杂地形的稳定行走与爬行[5]。
其中,相比于单足、双足、四足、八足等多种类型,六足结构具有更好的稳定性和环境适应性,深受研究者的青睐。
星球着陆探测器采用腿式结构完成不平整表面的着陆,所以腿式结构具有更高的复杂地形适应性[6]。
腿部系统作为起降装置的重要结构,其结构特性直接决定了起降装置的运动学特性和动力学特性[7]。
所以,腿部系统的设计原则是采用仿生学理念,提出简单且高效的结构和驱动系统,实现仿生运动。
本文提出一种基于飞行器的复杂地形腿式结构的设计方法,可显著拓展飞行器的(陆地)地形和(海洋)环境适应能力。
本文给出具体的设计过程,并基于设计的起降装置构型,给出其控制方法。
通过仿真验证的方式,证明该设计方法的可行性与有效性。
1起降装置设计基于无人直升机给出地形自适应起降装置的工作原理与设计方法。
基于视觉的直升机飞行模拟及跟踪系统研究的开题报告
基于视觉的直升机飞行模拟及跟踪系统研究的开题报告一、选题背景直升机飞行具有灵活性高、垂直起降等独有特点,在很多领域得到了广泛应用。
但直升机飞行难度较大,需要飞行员有高超的飞行技能和丰富的经验。
因此,开发一种基于视觉的直升机飞行模拟及跟踪系统能够帮助飞行员进行模拟飞行训练,提高飞行员的技能水平,同时也能够为直升机跟踪控制提供技术支持,使其运行更加稳定可靠。
二、研究目的本研究旨在开发一种基于视觉的直升机飞行模拟及跟踪系统,通过对直升机飞行过程中的视觉信息的获取和处理,实现对直升机飞行状态的监测和跟踪。
通过建立直升机飞行的数学模型,利用视觉信息进行数据采集和控制,实现对直升机飞行过程的仿真与控制。
最终达到提高飞行员技能水平,以及控制直升机飞行稳定可靠的目的。
三、研究内容和方法1. 设计基于视觉信息采集的直升机飞行模拟系统;2. 建立直升机飞行的数学模型,并对模型进行优化和改进;3. 利用视觉信息对直升机飞行过程中的数据进行采集和控制,模拟真实的飞行过程,实现飞行仿真;4. 设计直升机跟踪控制算法,利用视觉信息对直升机飞行过程进行监测和控制,实现直升机飞行稳定可靠;5. 进行实验验证,对系统进行评估和修改。
四、预期成果1. 建立基于视觉的直升机飞行模拟及跟踪系统的原型;2. 设计出适用的直升机跟踪控制算法;3. 实现对直升机飞行过程的仿真与控制;4. 验证系统的准确性和可靠性。
五、研究意义1. 可为直升机飞行员提供虚拟的飞行体验,提高其技能水平;2. 可为直升机的实际控制提供支持,实现对直升机的跟踪和控制;3. 可为直升机的自主飞行技术提供技术支持。
六、研究难点1. 如何获取高质量的视觉信息,并实现对其的优化和处理;2. 如何建立合理的直升机飞行数学模型,并实现动态文字的数量改进;3. 如何实现对直升机飞行过程的准确监测和控制。
七、进度安排第一年:主要任务为系统设计和理论模型研究、制定实验方案。
第二年:主要任务为系统实现和算法开发。
基于SuperMap的平流层飞艇航迹规划和显示系统设计与实现
2020年4月10日第4卷第7期现代信息科技Modern Information Technology Apr.2020Vol.4 No.7492020.4基于SuperMap的平流层飞艇航迹规划和显示系统设计与实现桑明月,赵玉梅(中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南 郑州 450047)摘 要:平流层飞艇与航天、航空飞行器相比,具有成本低、监视范围广、滞空时间长等优点,在很多军用和民用领域具有广阔的应用前景。
将平流层的空间位置实时传送到地面站是实现平流层飞艇监视、控制和返回的基础。
文章将地理信息系统技术应用到平流层飞行控制中,利用SuperMap Objects 组件包开发了平流层飞艇航迹规划和显示系统,有力支撑了平流层飞艇飞行试验的顺利开展。
关键词:平流层飞艇;航迹规划;地理信息系统;遥控信息;遥测信息中图分类号:V274;TN873 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)07-0049-03Design and Implementation of Stratospheric Airship Track Planningand Display System Based on SuperMapSANG Mingyue ,ZHAO Yumei(The 27th Research Institute of China Electronic Science and Technology Group Corporation ,Zhengzhou 450047)Abstract :Compared with aerospace and aerospace vehicles ,stratospheric airship has the advantages of low cost ,wide surveillance range and long dwell time ,which has broad application prospects in military and civil fields such as battlefield situation awareness ,intelligence reconnaissance ,electronic countermeasures ,remote sensing earth observation ,natural disaster early warning and prediction ,relay communication ,etc. The real-time transmission of stratospheric space position to the ground station is the basis of stratospheric airship monitoring ,control and return. In this paper ,the technology of geographic information system is applied to stratospheric flight control ,and the stratospheric airship track planning and display system is developed by using SuperMap Objects component package. The system strongly supports the flight test of stratospheric airship.Keywords :stratospheric airship ;track planning ;geographic information system ;remote control information ;telemetry information收稿日期:2020-03-210 引 言随着空天一体化的快速发展和逐步实现,临近空间的开发和利用引起各个航天大国越来越多的关注。
基于FlightGear的直升机飞行模拟系统研究的开题报告
基于FlightGear的直升机飞行模拟系统研究的开题报告一、选题背景直升机是一种具有垂直起降能力的飞行器,它在民用和军事领域都有广泛的应用。
然而,直升机的飞行控制比固定翼飞机更为复杂,需要更高的驾驶技能和更多的训练。
因此,一个好的直升机飞行模拟系统对于飞行员的训练和操作至关重要。
FlightGear是一个免费开源的飞行模拟器,它具有高度可定制性和现实感。
它的开放架构使得使用者能够自由选择和修改飞行器、地形和天气等因素,以及自定义控制台和自动化程序。
这使得FlightGear成为研究航空和航天领域的最佳工具之一。
二、研究内容和目标本研究旨在开发一个基于FlightGear的直升机飞行模拟系统,以提供飞行员训练和操作支持。
具体研究内容包括以下三个方面:1. 直升机飞行动力学模型的建立:该模型将基于直升机的物理特性和控制器的动作,包括气动力学、机动性能、悬停性能、飞行控制等方面的模拟,并考虑各种飞行条件下直升机的稳态和动态响应。
2. 直升机飞行控制系统的设计:根据飞行动力学模型,开发一个合理有效的直升机飞行控制系统,包括自动和手动控制模式,并考虑飞行员的感知和反应能力。
3. 直升机飞行场景的开发:开发逼真的直升机飞行场景,包括起降场地、地形、环境和天气等因素,以提高飞行员对复杂场景的适应能力。
三、研究意义和应用价值该研究的意义在于:1. 提供一种成本低、可重复和可控的直升机飞行训练工具,可以减少直升机训练成本和教员的依赖性;2. 增强飞行员的实战能力和安全意识,提高直升机飞行安全性;3. 对直升机的工程设计和研究提供支持和帮助。
四、研究方法和计划1. 研究方法:该研究采用实验研究法,以FlightGear平台为基础,通过建立直升机飞行动力学模型、设计飞行控制系统和开发飞行场景等方法,提高直升机飞行模拟器的仿真质量和真实感。
2. 研究计划:第一阶段(2021年10月至2022年1月):搜集直升机性能数据和实验数据,建立直升机飞行动力学模型。
直升机飞行模拟器解决方案
直升机飞行模拟器解决方案1.图形和场景建模:直升机飞行模拟器需要高度真实的图形和场景模型来提供沉浸式的飞行体验。
可以使用现代的计算机图形技术,如实时渲染、光照效果和纹理映射等,来实现精细的图形建模。
同时,需要借助地理信息系统(GIS)等工具获取真实地理环境数据,并对其进行精准的建模和渲染,以便提供真实感的场景和地貌。
2.飞行动力学模拟:直升机飞行的动力学特性非常复杂,包括气动力、力与力矩的平衡、运动方程等。
在模拟器中,可以使用计算机辅助工程(CAE)软件,如有限元分析(FEA)和计算流体力学(CFD),来模拟直升机的飞行动力学。
同时,还需要利用传感器技术和模拟器控制接口,对飞行器状态进行实时监测和控制,以保证飞行模拟的准确性和可信度。
3.系统和设备集成:直升机飞行模拟器需要与多种外围设备和系统进行集成,以提供全面的飞行体验,如操纵杆、脚踏板、显示器、音响系统等。
为了实现与这些设备的互动,可以使用通信协议和接口标准,如USB、RS-232和CAN等。
同时,还需要编写相应的驱动程序和控制软件,以实现设备的输入和输出功能,并保证与模拟器的数据同步和完整性。
4.紧急情况和应急演练:直升机飞行模拟器应该能够模拟多种紧急情况和应急场景,以帮助训练学员提高应对危机的能力。
这需要结合真实的飞行经验和教学资源,创建各种应急情况的模拟场景,并实现相应的物理和逻辑模拟算法。
同时,为了保证训练学员的安全,应该设定一系列的保护措施和限制条件,如高度限制、速度限制和碰撞检测等。
5.教学和评估功能:直升机飞行模拟器应该具备教学和评估功能,能够记录和回放学员的飞行数据,并提供相应的评估指标和反馈。
可以使用数据记录和分析技术,对学员的飞行行为和技能进行实时监测和评估,同时还可以根据学员的表现,提供相应的教学建议和指导。
这些功能可以为训练机构提供有效的管理和教学工具,提高培训效果和学员的满意度。
总之,直升机飞行模拟器的开发需要综合考虑图形建模、飞行动力学模拟、系统集成、应急演练和教学评估等方面的因素。
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中 国 民 航 飞 行 学 院 学 报
c o n d i t i o n s , i t ' s v e r y n e c e s s a r y t o t a k e h e l i c o p t e r p e r f o r ma n c e i n t o c o n s i d e r a t i o n w h e n m ki a n g l f i ht g
J o u r n a l o f Ci v i l Av i a t i o n F l i g h t Un i v e r s i t y o f C h i n a
Ma r . 2 01 3
Vo 1 . 2 4 No p复 杂 地形 下 的直 升机 飞行计 划制 定 方 法研 究
Re s e a r c h o n He l i c o pt e r Fl i g ht Pl a n Ma ki ng Me t ho d o ve r Co mp l e x Te r r a i n Bas e d o n S upe r Ma p
Hu a n g B a n g j u Z h e n g Xi a o y u L i n J u n s o n g F a n g Xu e d o n g
( Ci v i l A v i a t i o n F l i g h t Un i v e r s i t y o f Ch i n a Gu a n g h a n 6 1 8 3 0 7 S i c h u a n Ch i n a )
Ke y wo r ds : Co mpl e x t e r r a i n VFR a e r on a u t i c a l c h a a He l i c o p t e r Fl i gh t p l a n
l 引 言
台 ,利 用大 比例 尺地 形 图为基 础 资料 ,生成 DE M 数据 ,再 矢 量化 公 路 、河 流 、 县城 等 地 标 ,标 绘 航 路 点 、航 线 等航 行 要 素 ,建 立 目视 航 图空 间数 据库 ,按 照 制 图规 范进 行 风 格 设 置 ,确 定地 图 比
p l a n s . Th i s p a p e r s e l e c t s a c e r t a i n r o u t e , s p e c i i f c s t o t h e c o mp l e x t e r r a i n , u s e s S u p e r Ma p s o f t wa r e t o
目前 ,我 国直 升 机 救援 存 在 机 队规 模 小 、法 规 体 系 不完 善 、救援 保 障技 术 水 平 低 下等 诸 多 问 题 【 】 1 。对 于丘 陵 、山地 等 复 杂地 形 区 域 ,直 升 机 飞行 存 在缺 乏 通 讯 、 导航 、监 视 保 障 ,气 象 条 件 多变 ,天然 障 碍 物众 多等 问题 。解 决这 些 问题 一
黄邦 菊 郑潇雨 林俊松 方学 东
6 1 8 3 0 7 ) ( 中国民航 飞行 学院 四川 广汉
摘 要 :制定飞行计划是 直升机飞行前一项必要的准备工作。面对 山区、人工构筑物 较多、气象条件 恶劣等复杂环境,制定飞行计划时必须考虑直升机性 能。本文选定某一航路, 针对其复杂地形,利用 S u p e r Ma p软件绘制 目视航 图,并根据直升机 的性能选择合适的飞行高 度,计算燃油量,制定完整的飞行计划。 关 键 词:复杂地形 目视航 图 直升机 飞行计划
d r a w a V F R( V i s u a l F l i g h t R u l e s ) a e r o n a u t i c a l c h a r t , a n d c h o o s e s a p p r o p r i a t e l f i g h t a l t i t u d e a c c o r d i n g t o
个 重 要 的手 段 就 是 制 定 详 细 的 飞 行 计 划 ,利 用
例 尺完 成 排 版 布局 ,实 时 生 成 目标 飞行 区域 数 字 化 目视 航 图 ,如 图 1 ,将其 作 为制 定 直 升机 飞行 计划 的数 字化情 报 资料l 1 。
Abs t r a c t :M a k i n g li f g h t pl a n i s a n e c e s s a r y wo r k i n p r e - li f g h t pr e p a r a t i o n .Bu t f o r s ome c ompl e x e n v i r o nme n t s ,s u c h a s mo un t a i n o u s a r e s ,pl a a c e s wi t h ma n y a r t i ic f i a l s t r u c t ur e s a n d b a d we a t h e r
t h e h e l i c o p t e r p e r f o r ma n c e , c a l c u l a t e s f u e l q u a n t i t y , t h e n ma k e s a c o mp l e t e l f i g h t p l a n .