飞行模拟器的结构设计与仿真研究
模拟飞行器飞行模拟系统的设计与研究
模拟飞行器飞行模拟系统的设计与研究第一章模拟飞行器简介模拟飞行器是一种通过计算机模拟真实飞行器的飞行状态和操作的设备。
它可以被用于飞行员的培训、飞机的控制与设计等方面。
模拟飞行器是通过将真实飞行数据、飞机结构和飞机系统等信息输给计算机，再由计算机生成图像，循环模拟实际的飞行过程。
第二章模拟器设计模拟器设计是指将模拟飞行器的所有系统与功能进行设计，在这个过程中，需要明确模拟器的细节信息和每个系统的操作流程、逻辑实现等细节，进而实现整个飞行器的模拟。
整个模拟器主要由以下几个系统组成：2.1 控制系统控制系统的设计主要目标是实现模拟飞行器的机械与电器控制，同时还要有合理的人机接口进行交互。
因此控制系统中加入了多种传感器和执行器，以完成对飞机的操作。
例如，通过模拟操纵杆、踏板、方向盘等来实现飞机的控制；通过触摸屏来进行飞机的各项操作等。
2.2 视觉系统模拟器设计中的视觉系统主要负责模拟飞行器的场景和信息的呈现。
视觉系统中包括显示设备、图像处理和图形数据处理等。
视觉系统有助于模拟飞行器更为逼真的场景，并为飞行员提供更真实的驾驶体验。
2.3 飞机模型飞机模型是模拟器设计中的核心系统。
飞机模型需要对所有的飞机系统进行建模，包括电气系统、机械系统、仪器系统和驾驶舱系统等。
同时，针对不同类型的飞机，需要建立相应的飞机模型，这就需要有完整的飞机数据，包括飞行性能数据、气动力学数据和飞机动力学等等。
第三章模拟器研究对于模拟飞行器的研究需要从多个角度进行分析，例如，对模拟器的使用场景进行分析，对人机交互体验进行评估等等。
这些研究不仅仅是对功能的验证，更重要的是能够对模拟飞行器的未来发展进一步探究。
3.1 使用场景研究模拟飞行器的使用场景十分广泛，主要包括飞行员的培训、空中交通管制、飞机设计和自动化驾驶等多个领域。
因此，在进行研究时需要从多个领域出发进行评估，同时也需要考虑到不同的需求和使用者，以便更好的定制和优化模拟飞行器。
民用飞机工程模拟器设计研究
7科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 高 新 技 术工程模拟器是现代先进民用飞机研制必不可少的设计和验证试验设备。
波音、空客等著名飞机制造商在其飞机研制中都使用了工程模拟器。
二战期间,德国人率先用电器机械部件研制了世界上第一台工程模拟器进行导弹飞行控制系统的研究[1]。
空客A320飞机在研制过程中使用了三种构型的工程模拟器,分别用于飞行控制与自动飞行控制系统设计评估、操纵特性与人机接口的研究、PF D试验、飞行管理系统试验等任务。
通过飞行员在模拟器上参与评估,对飞行控制律的设计与优化,飞行品质的改进,相关系统操纵部件特性的改善,大大缩短了飞机相关任务的研制周期,降低了试飞风险。
1 工程模拟器功能根据对工程模拟器设计需求及要求承担任务的不同,工程模拟器可具备相应的功能。
一般来说,民用飞机工程模拟器可承担以下飞机研制任务。
(1)飞行控制律设计、验证与优化。
(2)飞机操纵性、稳定性和飞行品质的分析与评估。
(3)飞行控制系统风险科目验证试验。
(4)飞机相关系统操纵部件特性评估。
(5)飞机各相关系统性能匹配性研究和评估。
(6)首飞试飞机组初步培训。
(7)支持飞机改型设计等。
2 工程模拟器组成一般来说,对于固定基座的民用飞机工程模拟器主要由以下分析系统组成。
(1)主飞行仿真系统：主要包括飞机的飞行动力学仿真和运动学仿真,风模拟仿真,发动机系统仿真,液压系统仿真,起落架和刹车系统仿真,APU系统仿真,电源和燃油系统仿真等功能。
(2)飞行控制仿真系统：主要模拟主飞行控制系统,高升力系统和自动飞行系统功能。
(3)操纵负荷系统：操纵负荷系统主要为飞行员提供逼真的座舱操纵感觉,在飞行、地面滑行过程中,以及故障状态下的操纵特性模型。
(4)座舱结构：主要模拟真实的飞机驾驶舱结构布局以及模拟器试验所需的平台。
(5)驾驶舱设备仿真：主要模拟飞机相关系统的操纵部件、各类控制开关和控制板等。
航空领域中的飞行模拟器设计与开发
航空领域中的飞行模拟器设计与开发飞行模拟器是航空领域中一种重要的技术工具，它被广泛应用于飞行员培训、飞行器研发与测试以及飞行安全评估等方面。
本文将探讨飞行模拟器的设计与开发过程，包括硬件设备、软件模块、飞行场景与飞行动力学模型等。
在飞行模拟器的设计与开发中，硬件设备是关键的一部分。
飞行模拟器通常由驾驶舱、控制台、显示屏等组成。
驾驶舱是飞行模拟器的主体，需要模拟真实飞行器的外观与内部布局，以提供飞行员真实的操作体验。
控制台则用于模拟各种飞行操作，如起飞、降落、导航等。
显示屏用于显示飞行场景、仪表板以及控制台的信息。
硬件设备的设计需要兼顾真实感与成本效益的平衡，以满足培训需求与预算要求。
软件模块是飞行模拟器的核心。
它们包括飞行动力学模型、航电系统模型、导航系统模型等。
飞行动力学模型是模拟飞行器的运动特性与控制响应的数学模型，可以精确预测飞行器的飞行性能。
航电系统模型用于模拟飞行器的仪表板以及各种飞行仪表的工作原理与显示功能。
导航系统模型用于模拟卫星导航与惯性导航等系统的工作原理与精度。
这些软件模块需要结合实际飞行器的参数与性能数据进行开发与验证，以保证其准确性与可靠性。
飞行场景是飞行模拟器的另一个重要组成部分。
它用于模拟各种飞行环境与情况，如不同天气条件、不同机场的起降操作以及各种飞行任务的执行过程。
飞行场景的设计需要考虑飞行器的真实性与操作性，同时还需要兼顾用户体验与性能要求。
现代的飞行场景通常具有逼真的图像与声音效果，可以为飞行员提供身临其境的感觉，并提高训练效果与实际操作能力。
飞行模拟器的效果评估是设计与开发过程的重要环节。
它包括人机工程评估、人因工程评估以及实际飞行数据的对比分析等。
人机工程评估用于评估飞行模拟器的操纵性能、可视性能、操作逻辑等方面，以保证其符合人体工程学原理与要求。
人因工程评估用于评估飞行模拟器对飞行员认知、注意力、反应能力等方面的影响，以保证其对飞行人员的培训效果与安全性能有所促进。
某型飞机飞行模拟器的设计与实现
仿真器与仿真设备 357某型飞机飞行模拟器的设计与实现李军姜国卫（空军军训器材研究所，北京，100089）摘要：某型飞机是我军的新型作战飞机，设备复杂。
为使部队训练手段现代化，提高部队训练质量和训练效益，尽快增强部队战斗力，保障飞行安全，我们研制了该型飞机的飞行模拟器。
该模拟器以基本驾驶飞行技术和战术训练为重点，用于飞行员和领航员的改装、技术和战术训练，是国内首次研制成功的集飞行员和领航员训练于一体的大型飞行模拟器，系统规模大，技术难度高。
本文介绍了该型飞机飞行模拟器的设计与实现，包括模拟器的功能、系统组成、技术特点和使用情况。
1 引言某型飞机是我国自行研制的超音速歼击轰炸机，主要用于突击敌战役纵深目标和敌中型以上水面舰船，在不带对地（海）攻击武器情况下，也可作为歼击机执行为轰炸机群和舰船护航、同机护航、远程截击及歼灭空中敌机等空中作战任务。
该型飞机具有良好的低空飞行特性、较大的作战半径和载弹量。
与国产其它飞机相比，该型飞机由前驾驶员和后领航员两个座舱组成，机载设备数量大、功能多、技术新，系统复杂。
自从该型飞机装备部队以来，一直没有相应的模拟器供部队使用。
由于新技术、新设备的大量使用，飞机的综合性能及武器装备由简单变复杂，由单一变组合化。
作为飞行人员，在一定的飞行时间内已经很难熟练掌握飞行操纵技能和机载装备的使用方法，灵活应用于战术科目的演练就更加困难，更无法掌握临界参数状态下的特情处置方法。
因此，训练手段模拟化，是形势发展的需要。
为使部队训练手段现代化，提高部队训练质量和训练效益，尽快增强部队的战斗力，保障飞行安全，给飞行人员提供一套具有真实场景，实时仪表，如身临其境般感觉的训练仿真设备是十分必要的，也是非常迫切的。
2 基本组成与原理该型飞机飞行模拟器是以基本驾驶飞行技术和战术训练为重点的多任务训练模拟器，用于该型飞机飞行员和领航员的改装、技术和战术训练。
该型飞机飞行模拟器是一台人在回路里的大型、实时仿真系统，其组成框图及控制关系如图1所示。
飞机过载飞行模拟器运动仿真分析
217中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.12 （上）飞行模拟器主是作用于地面模拟飞行器在空中飞行和地表滑动的专业设备，主要应用于飞行员模拟培训、新机试飞以及故障分析等领域，具有科学、安全、方便、可靠、工作效率较高且不受气候和环境因素限制的特征。
飞机过载飞行运动平台作为飞行模拟器的关键构成部分，具体负责向飞行模拟器内的驾驶员提供和现实飞机在空中飞行时的相同运动感觉，对模拟器飞行模拟的逼真度有着极其重要的影响。
实现和真实飞行相同的运动感觉主要是根据运动平台对空气动力学的标准指标，尤其是加速度标准的反跟踪能力与实时效飞机过载飞行模拟器运动仿真分析刘智汉（中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089）摘要：飞行过载模拟器作为一种以离心机作为运动平台的过载模拟设备，其运动直接影响过载模拟的精确度。
基于此，本文提出飞机过载飞行模拟器运动仿真分析，对飞机过载飞行状态进行仿真，首先设计了所需控制器，后模拟出驱动命令，完成动力学平台建模，实现对飞行器运动状态的模拟。
关键词：飞机过载；飞行模拟器；运动；仿真分析中图分类号：V216.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）12（上）-0217-03果。
因为运动平台的空间是极其有限的，现行办法通常是根据预先设计出来的滤波算法获得初始加速度指标后，最后转变为对运动平台的位移控制，加速度指标反跟踪效果一般会较低，直接影响平台的模拟运动飞行效果。
1 设计控制器根据偏差比例优化、积分调整以及微分调改对控制器进行模拟，简称PID 控制器。
PID 控制器构造简单明了，并不是一定需要模拟对象运动的数学模型，其参数调改较为简便，在长期实践应用中已经累积了极其丰富的经验，在计算带动微小探针振动，此时由电机在X 轴与Y 轴方向上带动被测工件进行定向移动，使得被测工件的表面出现起伏变化，探针的振动频率变化的同时将改变探针的振动幅度，从而利用线阵CCD （电荷耦合器件）将其检测出来，并由微控制器将检测结构输送到电脑端，经MATLAB 软件处理形成仿真图形，显示出微观层面的三维图像，以此计算工件表面的粗糙度。
航空航天行业中飞行模拟器的设计与开发
航空航天行业中飞行模拟器的设计与开发飞行模拟器在航空航天行业中扮演着至关重要的角色。
它不仅是飞行员培训过程中的重要工具，也是飞行器设计和系统开发的关键组成部分。
本文将对航空航天行业中飞行模拟器的设计与开发进行探讨，并介绍其在实践中的应用和发展趋势。
首先，飞行模拟器的设计与开发应考虑飞行训练的真实性和实用性。
一个优秀的飞行模拟器应当能够准确地模拟飞行器的性能和行为，以及各种环境和气候条件下的飞行情况。
这要求飞行模拟器具备高度可靠的数据来源和精确的物理模型。
通过精确的飞行器模型和逼真的环境模拟，飞行员可以在模拟器中进行各种训练，包括起飞、飞行、降落以及各种紧急情况的处理。
飞行模拟器的设计与开发应确保训练过程中的安全性和可靠性。
其次，飞行模拟器的设计与开发还应注重用户体验和操作便捷性。
飞行员在训练过程中需要能够快速准确地掌握和操作模拟器系统。
因此，飞行模拟器的界面设计和操作逻辑应简洁明了，用户界面应直观友好。
同时，模拟器的控制设备和反馈机制也应与真实的飞行器操作体验相似，以确保训练的实用性和效果。
在飞行模拟器的设计与开发过程中，数据采集和分析也起着关键的作用。
通过收集和分析模拟器中飞行过程中产生的数据，可以对飞行轨迹、性能参数和系统状态等进行详细的分析和评估。
这些数据不仅可以用于飞行员训练的评估和改进，也可以用于飞行器设计和系统开发的验证和优化。
因此，飞行模拟器的设计与开发需要涵盖数据采集和分析的功能和流程。
飞行模拟器在航空航天行业中的应用已经非常广泛，不仅可以用于飞行员的初级培训和驾驶技能的提升，还可以用于高级训练和复杂任务的模拟。
模拟器可以模拟各种气候和环境条件下的飞行情况，包括恶劣天气、紧急情况和特殊飞行任务等。
通过在模拟器中进行训练，飞行员可以提前预演和熟悉各种复杂情况的应对策略，以提高应急处理能力和飞行安全性。
随着航空航天技术的不断发展，飞行模拟器的设计与开发也在不断进步。
当前，虚拟现实技术和增强现实技术正在被逐渐应用于飞行模拟器中。
飞行模拟器的组成
飞行仿真器(flight simulator)在地面模仿飞机空中飞行状态、飞行环境和条件的设备，又称为飞行模拟器(机)。
飞行仿真器广泛应用于飞行员的训练、飞机设计和机载设备的试验等方面。
飞机飞行仿真器按用途分为研究用的和训练用的两类。
飞行模拟器组成结构：1.计算机是飞机飞行仿真器的主要组成部分。
早期的飞行仿真器采用模拟计算机或混合计算机，现广泛采用数字计算机，通过编写程序的方法来描述飞机、发动机和机载各系统的数学模型。
2.驾驶舱它与真飞机驾驶舱相似，舱内设有仪表、指示灯、开关按钮和操纵手柄。
驾驶员根据仪表指示和外景显示操纵飞机。
3.运动系统它给驾驶员以运动感觉。
驾驶舱安装在运动基座上。
在“飞行”过程中运动基座给座舱内的驾驶员以俯仰、滚转和偏航 3个角运动的感觉。
运动基座由大功率伺服系统驱动，驱动信号由计算机计算形成。
运动系统分为3自由度、4自由度和6自由度三种。
4.视景系统它给驾驶员以外景的视感觉。
随着飞机的“飞行”位置和“飞行”状况的变化，在座舱前显现当地当时的机外景象，包括机场、跑道、田野、河流、道路、山脉和城镇建筑等。
地景模型-光学探头-摄像机-投影器-显示屏幕闭路电视系统是飞行仿真器中采用的一种视景系统。
而计算机成像系统是另一种现代飞行仿真器的视景系统。
5.操纵负载系统驾驶员在操纵飞机的驾驶杆、油门杆和方向舵等操纵机构时，操纵负载系统给驾驶员以操纵负载力的感觉。
这些负载力随操纵机构的行程大小、飞行高度和飞行速度等飞行参数的变化而改变。
操纵负载系统通常采用力伺服系统。
6.驾驶员在飞行仿真器上进行飞行训练时，可以人为地设置各种故障和特殊情况，以培养驾驶员处置故障和特殊情况的能力。
某飞行模拟器纵向通道控制器设计与仿真分析
第 １ 期
战术 导 弹控 制 技 术
Ｃｏ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ａ ｔ ａ ｓ ｉ ｎ ｒｌＴ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｃ ｉ ｌ Ｔ ｃ Ｍｉｓｌ ｅ
Ｖ０ ＿２９ Ｎｏ １ ｌ ． Ｍ ａ ．２ ０ １ ｒ ２
２ ０ １ ２ 年 ３月
某 飞 行模 拟 器 纵 向通 道 控 制器 设计 与 仿真 分 析
钟 诚
（ 营红 峰 机 械 厂 ，孝 感 国 ４００） １０ ０
摘 要 ：纵 向通 道 控制 是 实现 飞行 模 拟器 姿 态 控 制 与稳定 的关键 。 由于首 次 应用 气压 高 度 计作 为 纵 向通 道 的高 度 控制 信 息 ，为验 证 控 制方 案 的可行 性及 高度 信 息 可 能带来 的各 种影 响 ，利 用 ＭＡ Ｌ Ｂ 的 ＳＭＵ Ｉ Ｋ工 具 箱进 行 了系统 仿 真。 仿真 结 果表 明 ，飞行 模 拟器 纵 向通道 控 制器 方 ＴＡ Ｉ ＬＮ 案 可行 ，具 有一定 的鲁棒 性和适 应 性 ，能够 实现预 期轨 迹 ，并控 制飞行模 拟 器稳定 飞行 。
关 键词 ：飞行 模拟 器 ；纵 向通道 控制 ；气压高度 计 中图分 类 号 ：Ｖ ４ ４８ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ： （０ ２ ｌ ０ ５ ６ ２ １ ）Ｏ 一 ０ —
Ｔｈｅ ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｒ ｌｅ ｏ ｐｒ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｉ ｉ ｈｔ ｓｍ ｕ ａ ｏ ｓｇ ｎ ｉ ｌ ｔｏ ｆ ｃ ｎｔ ｏ ｌ ｒ ｆ ｒ ｕ ｉ ｈ ｈａ ｎｅ ｎ ａ ｆ ｇ ｉ ｌ ｔ ｒ ｌ
制 比较 简单 。本 文重点 讨论 飞行模 拟器 纵 向通道控
制 器 的设 计 ，并在 ＭＡ Ｌ ＢＳＭＵ Ｋ ６０环境 下 Ｔ Ａ ／Ｉ ＵＮ ． 对 飞行模 拟器 进行 建模 和仿 真 ，验 证高 度信 息的影
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计【摘要】本文根据大纲要求，围绕基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统设计展开讨论。
引言部分涉及背景介绍和研究意义，介绍了该系统设计的背景和实际应用意义。
正文部分分别介绍了Prepar3D软件概述、飞行器性能仿真技术、系统设计需求分析、系统整体架构以及功能模块设计等内容。
系统整体架构和功能模块设计部分详细阐述了系统的设计理念和实现方法。
结论部分对设计成果进行总结，并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究，可以有效地提升飞行器性能仿真系统的可视化表现，并为飞行器设计和测试领域提供更加有效的工具和支持。
【关键词】Prepar3D, 飞行器, 性能可视化, 仿真系统, 设计, 系统概述, 技术, 需求分析, 架构, 功能模块, 成果总结, 展望, 研究意义, 引言, 正文, 结论.1. 引言1.1 背景介绍飞行器性能可视化仿真系统是一种用于模拟飞行器在不同情况下的性能表现的技术。
随着航空航天技术的不断发展，飞行器性能仿真在飞行器设计、测试和训练领域中起着越来越重要的作用。
通过对飞行器的性能进行仿真分析，可以帮助设计人员更好地了解飞行器在不同环境条件下的表现，优化设计方案，降低飞行风险。
Prepar3D是一款专业的飞行模拟软件，具有高度逼真的航空环境模拟功能，广泛应用于飞行员培训、模拟飞行比赛等领域。
基于Prepar3D的飞行器性能可视化仿真系统可以利用其强大的功能和现有的飞行器模型库，快速实现飞行器性能仿真的目的。
通过系统设计与开发，可以提供更加直观、准确的飞行器性能仿真结果，帮助用户全面了解飞行器的飞行特性，为飞行器设计与训练提供有力支持。
1.2 研究意义飞行器性能可视化仿真系统设计在航空领域具有重要的研究意义。
通过模拟飞行器的性能参数，可以帮助飞行员更好地理解飞行器在不同环境下的飞行性能，提高飞行员的操作技能和飞行安全性。
飞行器性能仿真技术可以有效提高飞行器的设计和优化效率，减少试飞测试次数和成本。
全动飞行模拟器操纵负荷系统原理及仿真设计浅述
（1）以某重型越野运输车为原型，在车架与上装间加装经柔性 化处理后的管梁式柔性体悬置结构，通过 Adams 多体动力学仿真，得 到拥有管梁固定式悬置系统的车辆上装侧倾振动的响应变化曲线，结 果的精确性比较好。 （2）通过正交试验设计对侧倾振动以及考虑车辆侧倾稳定性对 悬置结构参数的灵敏度进行分析，得到了振动水平对各参数的灵敏度， 对后续结构的改进有一定的意义。
行扭矩输出控制。 2.2 工作流程原理 系统的闭环工作流程原理图 2-2 所示。
图 2-2 ①主计算机内运行飞机控制系统的数学模型，该模型根据给定的 飞机机型、飞行姿态、飞行模式等实际数据建立，并用高级语言编程 实现。②当飞行员操纵驾驶杆时，压力传感器和位移传感器实时采集 到来自驾驶杆的操作力和操作位移，速度等模拟信号。③通过操纵负 荷控制组件将模拟信号转换为数字信号，通过光纤式通信接口将力、 位移等信号传递回主计算机，在主计算机代入飞机控制系统的数学模 型进行计算，得到理论的输出值。④该理论值通过光纤式接口通道输 出到操纵负荷控制组件，控制力伺服机构执行到指定的位移。⑤在整 个过程中，操纵负荷控制组件控制电压分配组件向数字式伺服驱动系 统和力伺服执行机构的供电。
其中
、
表示在第 j 个设计变量中
值时设计变量的取值。
取最大、最小
不考虑侧倾角，处理得到上装振动水平对悬置系统参数的灵敏度
分析结果如表 4 所示。
表 4 上装振动水平对悬置参数的灵敏度
X 73.68 72.57 72.62 1.11 5.55e-003
K1 77.04 72.58 69.25 7.79 1.30e-006
2 操纵负荷系统的原理
操纵控制系统包括主操纵系统和辅助操纵系统。其中，主操纵系 统由副翼、水平尾翼和垂直尾翼组成，分别用于控制飞机的横滚、俯 仰和偏航运动。辅助操作系统由前轮转弯操作装置、刹车系统操作装 置、襟翼操作装置和减速板操作装置等组成。本文将主要介绍主操纵 控制系统。 主操纵负荷系统由主计算机，HSSL 光纤式接口通道，操纵负荷 控制组件，电源分配组件，数字式伺服驱动系统，传感器组件，力伺 服执行系统等组成。整个系统采用闭环控制，增强系统的可靠性和真 实性。原理图 2-1 所示。
飞行模拟器原理
飞行模拟器原理飞行模拟器是一种计算机软件或硬件系统，通过模拟真实飞行环境和飞行器的操作，为飞行训练和飞行体验提供一种虚拟的仿真环境。
飞行模拟器的原理基于航空科学和计算机图形学的理论与技术。
它通过数学模型、物理模拟和模拟器软件的协同作用，将飞行器的运动、飞行环境和飞行操作等元素进行精确的效果再现。
首先，飞行模拟器需要建立一个完整的飞行器数学模型，包括飞行器的几何结构、质量和惯性特性等。
通过飞行动力学和控制理论等知识，将飞行器的运动方程和控制系统转化为数学模型，并利用计算机进行数值计算和模拟。
其次，飞行模拟器需要模拟真实的飞行环境。
这包括地球的地形地貌、天气条件、空气动力学效应等因素。
通过引入地理信息系统(GIS)和气象数据库等数据，模拟器能够计算和模拟地面的高程、建筑物和自然景观等要素，以及风速、气流、降雨等气象因素。
最后，飞行模拟器需要提供逼真的飞行操纵和视觉效果。
飞行员可通过操纵杆、脚踏板、油门和各种控制按钮等硬件设备，模拟飞行器的操纵。
同时，视觉系统会生成逼真的场景，包括显示飞行器仪表板的航向、俯仰、坡度等信息，以及呈现飞行路径、天空、云朵、太阳、城市等视觉效果。
飞行模拟器的工作原理是不断更新和反馈模拟器系统的输出信息，根据飞行员的输入指令和当前的飞行状态计算和模拟下一时刻的飞行情况，并将结果以图像和声音的方式传递给用户。
该过程需要高性能计算机和图形处理器的支持，以保证模拟器的实时性和逼真度。
总体而言，飞行模拟器通过数学建模、物理模拟和计算机图形学等技术，模拟真实飞行环境和飞行器的运动和操纵，提供一种虚拟的飞行体验。
它被广泛应用于飞行训练、飞行器设计和飞行体验等领域，并为飞行员和飞行爱好者提供了一种安全、经济、高效的学习和娱乐方式。
基于FlightGear的无人直升机飞行仿真技术研究
针对FlightGear在直升机飞行模拟中的问题，本次演示从以下几个方面进行 研究：
1、FlightGear直升机模型库的建立与完善：整理和归纳各类直升机的气动 模型和结构特点，将其集成到FlightGear中，形成完整的直升机模型库。
2、真实控制逻辑的引入：通过深入分析实际直升机的控制逻辑，将其引入 到FlightGear中，实现更为真实的直升机操控体验。
3、空气动力学效应的模拟：研究并实现更为精确的空气动力学模型，包括 升力、阻力、侧力和扭矩等，提高FlightGear在直升机飞行模拟中的精度。
4、评价体系的建立：通过定义一系列评估指标，对改进后的FlightGear直 升机飞行模拟系统进行性能评估。
4、评价体系的建立：通过定义 一系列评估指标
基于FlightGear的无人直升机飞 行仿真技术研究
目录
01 一、引言
03 三、技术原理
02 二、概述 04 四、实现方法
目录
05 五、应用场景
07 参考内容
06 六、未来展望
一、引言
随着无人机技术的迅速发展，无人直升机在军事、民用等领域的应用越来越 广泛。为了提高无人直升机的性能和使用效果，对其进行飞行仿真成为了一个重 要的研究课题。FlightGear是一款开源的飞行仿真软件，其强大的仿真功能和灵 活的扩展性使得它成为了无人直升机飞行仿真技术的重要工具。
2、虚拟实验：在FlightGear仿真环境中进行无人直升机的各种实验，如风 洞实验、稳定性实验等，以降低实际实验的成本和风险。
3、技术研究：利用FlightGear进行无人直升机的技术研究，如飞行控制算 法优化、导航系统设计等。
4、作战模拟：在FlightGear中模拟无人直升机的作战过程，进行作战策略 制定和评估，提高作战效益。
飞控系统的设计与仿真
飞控系统的设计与仿真随着航空技术不断发展，飞控系统在民用飞行器中的应用越来越广泛。
飞控系统是飞行器的大脑，它能够通过传感器感知飞行器的状态，根据飞行器当前状态和飞行任务的要求，计算出最优的控制指令，驱动飞行器完成各种飞行动作。
飞控系统的性能和可靠性直接影响到飞行器的飞行质量和安全性。
因此，飞控系统设计是民用飞行器研发的重要环节之一。
飞控系统的设计可以分为硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要包括飞控板、传感器和执行机构等部分。
传感器用于感知飞行器的状态，包括角速度、加速度、气压等参数。
执行机构则负责控制飞行器运动，包括电机、舵机等。
而飞控板则是将传感器和执行机构连接起来，接收传感器采集的数据和控制指令，进行数据处理和计算，并向执行机构发送控制信号。
同时，在飞控系统设计中，软件设计也不可忽视。
飞控系统的软件设计主要包括算法设计和程序编写两个方面。
算法设计是指根据飞行任务要求，选择合适的控制算法，并通过调试和优化来达到最佳控制效果。
程序编写则是将控制算法翻译成计算机可执行的代码，并通过模拟器和实验验证来检验和调试程序。
软件设计相比硬件设计具有更高的灵活性和可拓展性，“半年搬一次板子，一天不改程序”的说法正彰显着硬件和软件之比重不断改变的情形。
如果要设计一款优秀的飞控系统，需要考虑的因素有很多。
首先，飞控系统的响应速度和控制精度是非常关键的。
在民用飞行器的应用中，特别是需要高精度、高速运动时，响应时间和控制精度都会影响到飞行器的飞行性能和安全性。
其次，飞控系统的容错性和可靠性也是非常重要的因素。
不同于手机和智能家居等应用，一款飞控系统的失效可能会导致飞行器失去控制而造成重大事故，容错性和可靠性的设计必须严谨谨慎，通常需要实现多重备份和冗余设计。
第三，硬件和软件的协同工作也是非常关键的。
飞控系统的硬件和软件相辅相成，僵硬的硬件设计难以适应软件的高度可扩展性而软件不得不很大程度上退避设计。
因此，工程师需要对硬件和软件的设计进行综合考虑，实现系统组成部分的最优匹配，同时符合飞行器飞行需求和性能指标。
面向环境适应性的无人机飞行姿态r模拟器设计与仿真
面向环境适应性的无人机飞行姿态r模拟器设计与仿真杨剑锋;黄创绵;李小兵;潘广泽;闫攀峰;袁婷【摘要】针对无人机开展不同飞行姿态下的环境适应性试验,设计一种可以模拟旋翼无人机不同姿态的飞行模拟器,并采用联合仿真的方法对该模拟器进行虚拟仿真分析.首先,介绍飞行姿态模拟的结构设计及使用场景.然后,阐述联合仿真的技术方案,并分析伺服控制系统的基本原理.最后,搭建飞行模拟器的机-电联合仿真模型,建立基于速度闭环的控制系统,进行阶跃信号和正弦信号跟踪仿真.仿真结果显示:伺服系统的最大超调量为8.25％,最大调整时间为0.75 s.分析结果表明:设计的无人飞行姿态模拟可以有效模拟旋翼类无人机的飞行姿态,提出的联合仿真方法有效,具有实际的工程应用价值.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2018(044)008【总页数】7页(P125-131)【关键词】无人机;联合仿真;姿态模拟;测试【作者】杨剑锋;黄创绵;李小兵;潘广泽;闫攀峰;袁婷【作者单位】工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;广东省无人机可靠性与安全性工程技术研究中心,广东广州510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;广东省无人机可靠性与安全性工程技术研究中心,广东广州510610;广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广东广州 510610;广东省电子信息产品可靠性技术重点实验室,广东广州 510610;工业和信息化部电子第五研究所,广东广州 510610;广东省无人机可靠性与安全性工程技术研究中心,广东广州510610;广东省工业机器人可靠性工程实验室,广东广州 510610;航空工业第一飞机设计研究院,陕西西安 710000;航空工业第一飞机设计研究院,陕西西安 710000【正文语种】中文【中图分类】TP391.40 引言随着无人机技术的飞速发展及市场需求的日益增长，旋翼类无人机越来越多地被用于航拍、农林、安防、电力等行业[1]。
飞行模拟器 飞行仿真技术由此开始
音响系统：给飞行员提供各种音响效果，如发动机噪声、气流噪声。
视景系统：产生座舱外的景象，包括机场、跑道、灯光、建筑物、田野、河流、道路、地形地貌、活动目标等，同时能模拟能见度、雾、雨、雪、闪电等气象条件，以及白天、黄昏、夜间的不同时刻景象。
动感平台结构图
动感平台的优势：
动感座椅能读取游戏中的力反馈数据，动态反映到驾驶者身上，可以实现真车的离心力，推背，摇晃，颠簸，各种路况的状态还原，让玩家能感觉身处驾驶舱中，体验驾驶带来的视觉和触觉冲击。
关于飞行模拟器
为了模拟真实飞行，正辉科技使用了业界最先进的技术，如计算机成象技术、虚拟现实技术、动态分屏技术等，将飞机场、大海、城市、港口逼真的展现在驾驶员面前。系统可以与下方的多自由度平台紧密结合，用户可以真实的感受到飞机飞行过程中的真实的倾斜效果。更为惊人的是设计师还为这台系统配备了虚拟进风系统，以达到绝对的真实。
飞行模拟器功能
模拟飞机二个自由度的运动，包括俯仰、左倾右倾运动；
模拟飞机各种飞行条件的变化引起的运动，如大气扰动等；
模拟着陆接地姿态和碰撞以及使用刹车时出现的运动；
模拟在接近真实飞机频率处的振动和抖振以及大气紊流在对应自由度上引起的抖振。
动感平台说明
4D动态模拟器为二自由度动态模拟器，能够支持：前后倾斜Pitch：±20°、左右翻转Rol：±20°。具有优越的动态性能（速度>50°/s，加速度>100°/s2），极佳的位置重复精度（误差<0.1°），强大的负载能力(>175公斤)，结构简洁，可靠性高。最大负荷下工作的功率为1200W。
★ 2G以上内存（推荐配置4GB内存）；
飞行模拟器自动飞行控制系统设计
飞行模拟器自动飞行控制系统设计摘要：自动飞行控制系统是由自动驾驶仪和自动油门取代人工操纵，保证飞行品质，降低了飞行员的工作量。
介绍了自动飞行系统的组成，功能。
在飞行控制系统的自动测试中,飞行控制接口信号是必需的。
论述了飞行控制接口信号的模拟方案,并详细介绍了信号模拟器的软硬件工作原理。
关键词：自动飞行控制系统；飞行模拟器；系统设计1前言自动飞行系统，是指自动驾驶仪以舵回路稳定系统为主，配合无线电导航，惯性导航的航向指令输入，增加姿态控制回路，和自动油门结合后形成的完整的控制系统。
飞行仿真器中，自动飞行系统仿真的任务是要用相应的软件模块与仿真设备来仿真飞机自动飞行系统的功能。
随着机载计算机广泛的应用,各机载电子设备之间的联系越来越紧密,飞行控制系统所接收的信号越来越多,这虽然大大加快了航空电子综合化的进程,然而也给飞行控制系统设备的测试带来了困难。
由于缺乏与被测试部件相关的飞行控制接口设备,使得很多测试工作难以进行。
因此 ,研制飞行模拟器自动飞行控制系统就变得十分有意义。
2自动飞行控制系统基本概念2.1自动飞行系统组成自动飞行系统是飞机飞行系统的重要组成部分,由自动驾驶仪，自动油门与飞行方式控制面板组成。
自动驾驶仪是一种不需要飞行员干预就能保持飞机飞行姿态的自动控制设备。
他是自动飞行系统的核心部件，主要用于稳定飞机的俯仰角、倾斜角和航向角,稳定飞机的飞行高度和飞行速度,操纵飞机的升降和协调转弯。
还可以与导航系统交联进行自动导航,与地形雷达交联进行地形自动跟踪,与仪表着陆系统交联进行自动着陆。
此外还有增稳、自动配平，高度报警的作用。
自动驾驶仪主要由操纵装置、测量装置、综合装置、放大器、舵机和回输装置组成。
自动驾驶仪的原理如图1所示。
自动驾驶仪发出信号控制舵面偏转,产生舵面操纵力矩,实现对飞机的操纵,而后飞机改变飞行姿态,通过测量装置改变自动驾驶仪的输出信号,这样反复作用,最后达到平衡。
自动油门根据飞行员选定的模式，计算出油门杆驱动信号，使油门杆位置自动调整到保证发动机推力处于最佳配置状态。
仿真技术的研究
航空工业虚拟现实机仿真技术发展过程探讨1 仿真技术的发展过程能满足大多数的仿真要求，包括图象生成技术的要求。
在航空业发挥着重大的作用，特别是在各类工程的以及训练的飞行模拟器上应用。
高性能的小型计算机和工作站的空间逐步被巨型计算机和PC计算机占据。
与计算机硬件技术并行发展的是仿真建模理论、建模技术和软件工程。
在采用模拟计算机的时代，仿真计算只能完成少数简单的模型。
到数字计算机进行仿真的时代，开始是采用面向过程的仿真。
只求用仿真技术应用在航空工业是从1970年开始的，当时的北京计算机五厂开始生产模拟计算机，用于飞行模拟，使用运算放大器编程来计算飞机的小扰动飞行方程，用于飞机控制系统的半实物仿真。
1980年以后逐步发展到数字模拟混合计算机。
计算机硬件的速度直接影响仿真计算的精度和实时性。
随着计算机硬件和接口技术技术的发展。
1986年进入数字计算机仿真阶段。
在各类飞行模拟器上大量的使用8位、16位的计算机。
计算机仿真技术快速发展是在数字计算机技术成熟以后。
开始是在大型计算机上进行各类飞行方程的仿真，后来由小型计算机在实验室内进行仿真，1996年计算机仿真逐步发展到在个人PC飞机所有系统的设计和仿真，一些高性能的小型计算机和工作站在此阶段有所发展。
2000年以来个人计算机的性能已经计算机模仿运动的过程。
只研究事物表面的现象和过程。
并不深入的研究事物的本质的内因。
模型的建立与运行是在同一个编写的程序中进行的。
就事论事。
由于没有软件工程的支持。
仿真效率低。
1990年以后，面向对象的编程概念逐步推广，面向对象的模型的建立，将模型的建立与仿真程序的运行分开。
软件工程的国家标准的颁布有效的提高了计算机仿真的效率。
以后经过10年的努力到2000年各类面向对象的仿真支持软件已经落户到每个需要的人。
为了了解各类系统的运动规律，建立微分方程是数学理论研究的方向。
随着计算机计算能力的提高，计算方法发生了巨大的变化。
计算机软件将数学理论应用到工程实践上去，有效的提高了工程实践的效益。
飞行模拟器中的大气数据仿真系统设计探讨
190中国航班气象与环境Meteorology and EnvironmentCHINA FLIGHTS飞行模拟器中的大气数据仿真系统设计探讨李心然 华筱怡|安胜（天津）飞行模拟系统有限公司摘要：结合当前我国飞行模拟器的设计情况来看，与真实机载系统有所不同的是，在模拟器中主要以地面件为载体，只是对飞机中的座舱进行仿真，但是建立飞行模拟器的目的是为了能够覆盖地面以及空中的飞行科目与训练任务。
基于这个理由，想要做好飞行模拟器的仿真系统设计工作，一定要充分考虑大气数据，真实地再现飞行过程中的故障及特性，本文主要内容研究飞行模拟器中的大气数据仿真系统设计工作.关键词：飞行模拟器；大气数据；仿真系统在飞行模拟器涉及的系统当中，计算大气数据是设计研发中的重要组成部分，直接关乎着飞行模拟器的用户体验，因此想要提高飞行模拟器的仿真精度及性能参数，就需要对大气数据系统设计工作予以重视。
计算大气数据有两种方案，一是使用大气数据计算机，二是使用大气数据仿真系统。
大气数据计算机（Atmosphere Data Computer）是一个造价高，数据处理量大，精度高，且操作复杂的航电器材，而在飞行模拟器上使用大气数据仿真系统是一种节约成本，操作简单更客户化的解决方案。
大气数据仿真系统，需要模拟飞机在不同天气条件下、各种飞行姿态中、飞机各类故障时提供对应传感器特性参数，使得飞行模拟器在地面上实现飞机在空中的飞行所需功能及性能。
1 飞行模拟器的相关概述飞行模拟器是一种为飞行员训练，尽可能真实地再现飞机飞行及其飞行环境的设备，它通过模拟控制飞机飞行的方程，提供应对飞行控制的应用，实现其他飞机系统的影响，以及飞机如何对外部因素做出反应，例如模拟空气密度，湍流，风切变，云，降水等，该设备构成十分复杂但是功能齐全，比飞行模拟器结构简单并且功能较少的装置被称为飞行训练器，自飞行模拟器问世以来，因为相对安全、成本经济、不受气象条件影响等特点，发展十分迅速。
wedo课件ppt：《飞行模拟器》 课件
引入
今天咱们到了一个新地方参观，来看看这是哪里吧！
飞行学院 这里是培训飞行员的地方，他们正坐在一个外形奇怪的机器上 训练，你们知道这是什么机器吗？
引入
这是飞行模拟器。能够模拟让飞行员练习驾驶不同类型的飞机、在 恶劣天气下飞行、在不同机场着陆等等，可以更好地训练飞行员。
今天咱们来设计一个可以使飞机模型左右运动的飞行模拟器模型。
任务一：模型搭建
步骤四： 搭建飞机模型 1）利用凸点梁和异形块自行设计。
任务一：模型搭建
大家搭建成功了吗？
任务二：编程设计
1.咱们首先要使飞机能够左右运动。 1）咱们可以利用哪种状态来实现呢？
马达旋转块、马达功率块和马达运转块。
任务二：编程设计
步骤一：任务分析
任务三：结构反思
反思 1）你利用什么传动方式？
——皮带传动配合涡轮箱。
2）如何可以保证飞机模型不会倾斜角度过大？ ——添加马达运转模块。
任务四：挑战高峰
任务：通过倾斜传感器Байду номын сангаас制模型运动。
1）咱们要设计一个操纵杆来控制飞机运动，要利用什么传感器呢？
倾斜传感器
任务四：挑战高峰
任务：通过倾斜传感器控制模型运动。
2）咱们要利用哪种状态控制呢？与哪个模块结合呢？
向左倾斜和向右倾斜。等待模块。 3）在飞机运动过程中还需要发出声音和变换颜色，咱们可以利用什么模块设 计并行程序呢？
按键模块。
任务四：挑战高峰
步骤一：任务分析
任务一：模型搭建
由于飞行员刚开始练习，所以速度不宜过快，咱们可以利用什么传动 方式呢？
利用皮带传动配合涡轮箱。
任务一：模型搭建
步骤一： 搭建底座 1）利用凸点梁配合薄片设计，中间安装圆柱块，要保证能够安装智 能集线器和中型电机。
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飞行模拟器的结构设计与仿真研究韩红伟;党淑雯;何法江【摘要】Flight simulator has the incomparable advantages over real flight training which its structural design is the cru-cial to the optimization of aircraft design and improvement of the flight performance, so modeling and simulation of the research on the aircraft design is the key point for aircraft's design. After compared with 6-DOF(Degree of Freedom) flight simulator driven by hydraulic cylinders, a kind of 3-DOF flight motion platform based on 3-RPS mechanism driven by electric cylinders under UG environment is established , and the simulation of kinematical characteristics is researched after building joints and motions for the virtual prototype under the ADAMS/View module. For given kinematics charac-teristic curves, the post-processing of the measurement results using ADAMS/Post Processor module is carried, to get kinematics curves of various flight attitudes. The simulation results show that the designed structure can achieve three directions of motion, such as lift, roll or pitch, and meet the requirements of the technical specifications of the civil avia-tion flight simulator. The processes of analysis provide effective research methods for the design of the flight simulator.%飞行模拟器具有真实飞行训练无法比拟的优势,其结构设计是优化飞机设计,改善飞行性能的关键问题,故飞行模拟器的建模与仿真研究工作是飞行器设计的难点.通过与液压缸驱动的六自由度飞行模拟器对比分析,以3-RPS机构为基础,以在UG环境下建立的电动缸驱动的三自由度飞行模拟器运动平台模型为研究对象,在ADAMS/View模块下,对其添加约束和驱动后,进行了运动学特性仿真.对于给定的运动学特性曲线,运用ADAMS/Post Processor模块,对测量结果进行后处理,得到各种飞行姿态下的运动学曲线.仿真实验结果验证了该设计可实现升降、横滚、俯仰三种姿态的运动,且符合民航飞行模拟器的技术指标要求.上述分析过程为飞行模拟器的设计提供了一套有效的研究方法.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2016(052)013【总页数】5页(P254-258)【关键词】三自由度运动平台;飞行模拟器;结构设计;运动学特性【作者】韩红伟;党淑雯;何法江【作者单位】上海工程技术大学机械工程学院,上海 201620;上海工程技术大学航空运输学院,上海 201620;上海工程技术大学航空运输学院,上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TH12;TP39HAN Hongwei，DANG Shuwen，HE Fajiang.Computer Engineering and Applications，2016，52（13）：254-258.飞行模拟器作为一种安全、经济且有效的训练助手，引起了各国军方以及民航的高度关注，不断加大研制和采购费用的力度。
传统的飞行模拟器的驱动平台多为六自由度Stewart平台［1］。
因该类型的飞行模拟器多为全任务类型，且价格高，控制系统复杂，随着飞行任务和相应飞行训练的多样化，六自由飞行模拟器的应用受到了限制。
飞行训练器和地勤训练器等诸如此类的飞行模拟器应运而生。
少自由度并联机构在控制以及机构结构方面得到简化，能胜任这些飞行模拟器的训练要求，因此它的出现满足了这种发展的需求。
但随着少自由度并联机构在飞行模拟器中的应用，三自由度飞行模拟器便成为飞行模拟器的常见类型。
文献［2］中应用3-UPS/PU型飞行模拟器驱动平台为基础，通过压缩气体承载主要负载，来提高驱动平台的模拟能力。
文献［3］建立了一种飞行模拟器三自由度运动平台，在ADAMS上建立了虚拟样机并获得有关的运动学和动力学特性曲线。
对于三自由度飞行模拟器，目前的大多研究中，其运动平台的机构设计比较复杂，给设计和加工带来很多麻烦。
另外传统的飞行模拟器驱动系统多为液压缸，由于液压缸驱动难度大以及成本贵等缺点，应用范围受到一定的限制。
因此对于飞行模拟器，有必要设计机构简单的运动平台并选用不同于传统的驱动系统。
本文以一种机构简单的3-RPS并联机构和易于控制的电动缸驱动为基础，设计了一种三自由度电动缸驱动的飞行模拟器运动平台。
首先通过对三自由度和六自由度飞行模拟器、液压缸和电动缸驱动系统的优缺点对比分析，选择结构简单，电动缸驱动的3-RPS机构作为飞行模拟器的运动平台；进而为满足飞行模拟器高度逼真的模拟性能要求，对3-RPS机构进行改进、总体结构设计、自由度验证；参照某型飞行模拟器，确定了本文飞行模拟器的结构尺寸参数及技术指标；最后采用UG 和ADAMS联合仿真，验证了所设计的飞行模拟器的模拟性能。
飞行模拟器的设计首先是对其运动平台以及驱动系统的类型进行选择；其次针对飞行模拟器模拟性能的逼真性这一问题，进行运动平台的结构改进，飞行模拟器的总体结构设计，自由度计算；最后结合某型飞行模拟器，给出了本文所设计的飞行模拟器运动平台的技术指标和结构尺寸参数。
2.1 运动平台的选择随着科学技术的发展以及飞行模拟器类型的增加，Stewart平台的缺点也慢慢暴露出来，因其是可以提供3个线位移和3个转角，6个自由度瞬时过载的传动机构，故在某些类型的飞行模拟器中该平台的功能得不到充分利用，因此造成了不必要的浪费。
另外非线性、强耦合性、变参数、成本高等缺点，也进一步限制Stewart平台在模拟仿真飞行器中的发展应用。
作为少自由度并联机构的典型，三自由度运动控制平台能逼真地模拟飞行［4］，同时也具备驱动元件少，运动副少，工作空间大，易解耦，结构紧凑，控制结构简单，性价比高，成本低等优势［5］。
三自由度运动平台控制精度高，工作平稳，监控功能完善，操作使用方便，运动效果和六自由度运动平台相当［6］。
对于用于地勤训练和飞行训练的飞行模拟器，三自由度运动平台系统即可满足训练的要求。
三自由度飞行模拟器要实现飞行过程中飞机的俯仰、横滚、升降基本动作，才能满足飞行训练模拟器的需要。
根据上述飞行模拟器的要求，所选用的运动平台要实现俯仰、横滚、升降3个动作，这3个动作也是平台运动的3个自由度，其中2个是角运动，1个是线运动。
文中选用了3-RPS并联机构作为三自由度飞行模拟器的运动平台。
原因如下：（1）该并联机构具有3个自由度，其中2个自由度是角位移，1个是线位移，且适当改进后在合适驱动下满足高度逼真的模拟。
（2）该并联机构具备少自由度并联机构的一系列优点。
（3）3-RPS并联机构是三自由度并联机构中比较常见的机构，与其他同自由度的并联机构相比，其结构更加简单，便于制造加工和设计改进。
2.2 驱动系统的选择三自由度运动系统的驱动方式很大程度上决定了运动系统的承载能力、运动精度、响应速度等性能指标［7］。
传统的飞行模拟器驱动方式多使用液压缸驱动，而液压缸结构复杂，占用空间大，驱动方式技术难度大，设计维护复杂，成本较高，并且系统的性能取决于价格昂贵的大流量电液伺服阀。
相比液压缸，电动缸的优点主要体现在：传动效率高，环境适应能力强，定位及控制精度高，机构简单可靠，性能高，同步性好等［8-9］。
基于电动缸的以上优点，随着电动缸控制的智能化、网络化和数字化［10］，高负载和驱动系统的不断完善，电动缸已经开始应到动感模拟器平台。
综合上述因素，本文选用电动缸作为所设计飞行模拟器运动平台的驱动系统。
2.3 运动平台的结构设计和自由度2.3.1 总体结构设计典型的3-RPS包括动平台、静平台、3条支链，其中R、P、S分别表示转动副、移动副和球铰。
3条RPS支链均通过球铰和动平台相连，通过转动副与静平台相连［11］。
由于飞行模拟座舱前舱窄、后舱宽，后部横侧转动惯量大，故运动平台的3条支链的布置情况为：前端布置1条和后端对称布置2条。
另外为了满足上述飞行模拟的要求，文中对于典型的3-RPS结构进行了改进，改进后的结构为：连接前端转动副的支链前后转动，连接后端两个转动副的支链左右转动，上、下运动平台大小一致并且都为非等边三角形，其他部位保持不变。
电动缸和驱动支链一体化，座舱安放在动平台上，静平台与地面固连。
参照某型飞行模拟器［12］，确定本文所设计的运动平台结构尺寸参数如表1所示。
2.3.2 自由度计算为了论证所设计的运动平台是否满足飞行模拟运动要求，需要进一步对其自由度进行推理验证。
平台的机构简图如图1所示，根据 Kutzbach-Grübler公式［13］，该机构动平台的自由度为：其中，M为机构的自由度数目；n为单个物体数目，n=8；g为运动副的数目，g=9；fi为第i个运动副的相对自由度数目，移动副和转动副的自由度均为1，球副的自由度为3；ν为平台上附加的冗余约束；η为消极自由度数目；ξ为平台的局部自由度数目。
三自由度运动平台的3种姿态的实现方式如下：俯仰运动的实现主要由前端驱动支链伸缩，后端的两个驱动支链同步运动并且和前端驱动支链差动；而翻滚运动的实现是在前端驱动支链在中位不动的情况下，后端的两个驱动支链作差动；最后，升降运动是指3个驱动支链在中位附近同时伸缩。