半实物仿真在飞行模拟器中的应用
半实物仿真
Reflective Memory 与其它网络技术比较
Reflective Memory产品是网络解决方案之一，就象 Ethernet,Fast Ethernet或其它网个优势： -提供低数据传输滞后（750ns)的实时通讯； - 易于使用，节点间的距离长（节点间最大距离可达 10KM）； -高性能,提供自动节点旁路选择（ High noise immunity ） 功能。
主机平台支撑：
Windows SunOS 5.7+ HP/UX 10.x+ IBM AIX 4.1+
7.2.2实时网络技术
实时通信网络是用于需要较高实时性要求 的应用领域的专用网络通信技术，一般采 用基于高速网络的共享存储器技术实现。 它除了具有严格的传输确定性和可预测性 外，还具有速度高、通信协议简单、宿主 机负载轻、软硬件平台适应性强、可靠的 传输纠错能力、支持中断信号的传输等特 点。
7.1.4半实物仿真系统的基本组成
专用或通用仿真计算机 系统总控台 实物设备：转台、负载模拟器等 仿真网络
总控台
转台
7.2半实物仿真的支撑技术
7.2.1实时仿真计算机 7.2.2实时网络技术 7.2.3仿真框架技术 7.2.4接口技术
7.2.1实时仿真计算机
Reflective Memory 是能够读、写的存储器； 网络上的每个节点有一个所有数据的本地拷贝； 写入的数据被存储到本地RAM，并且播送到其他节点上； 当访问本地节点时，完成读数据的过程； 网络保证实时的、确定的数据传输； 可以减少软件开发时间和费用
允许长距离连接；
Reflective Memory与其它网络速度比较
RM 100BaseTX
飞控系统半物理仿真教学实验探究
飞控系统半物理仿真教学实验探究作者：唐鹏张文涛刘晓锋来源：《教育教学论坛》2021年第49期[摘要] 目前，飞行控制系统教学实验主要以Matlab/Simulink建模仿真为主，传统手工编码设计控制器软件的设计方法面临教学难度大、调试过程复杂等问题。
基于快速原型技术，引入三轴转台、飞控计算机等硬件设备，设计了半物理仿真教学实验。
教学结果表明，教学实验能够帮助学生理解数学仿真和实际飞行之间如操纵指令的延迟、传感器特性干扰、离散域和连续域之间的差异，了解飞行器的姿态运动及地面实验的方法，有利于提高学生的实践能力和综合解决问题的能力。
[关键词] 飞行控制系统;基于模型;半物理仿真;教学实验[基金项目] 2020年度北京航空航天大学本科生教学改革项目“飞行器适航技术专业课程设计教学实践”[作者简介] 唐鹏（1980—），男，北京人，博士，北京航空航天大学交通科学与工程学院实验师，主要从事飞行控制与试飞研究;张文涛（1995—），男，河南焦作人，北京航空航天大学交通科学与工程学院2019级交通运输工程专业硕士研究生，研究方向为无人机飞行控制系统半物理仿真和地面驗证;刘晓锋（1979—），男，辽宁凌源人，博士，北京航空航天大学交通科学与工程学院副教授（通信作者），主要从事系统建模与控制飞行研究。
[中图分类号] C229.29 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2021）49-0082-04 [收稿日期] 2021-04-20一、引言飞行控制系统的开发遵循设计—实现—验证的V模式，地面设计与试验主要包括以下步骤：动力学建模、控制器设计、数字仿真验证、控制算法/软件实现、半物理仿真验证[1-3]。
在传统的飞控系统设计中，完成飞行控制律设计和数字仿真验证后，需要根据飞控硬件系统开展机载代码编写、测试。
而目前基于模型的飞控系统开发技术方兴未艾，在飞控工程师基于Matlab/Simulink设计平台完成控制律设计后，可以直接生成机载代码，大幅提升飞控系统研发效率。
飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计
摘要：为了提高飞行器制导控制系统半实物仿真的仿真精度，提出通过合理选择采样步长，优化仿真实时性来协调系统
计算能力与仿真精度之间关系的思想。建立了制导控制半实物仿真系统的模型，依据采样控制原理推论出约束半实物 仿真采样步长的主要条件。依据优化原则，建立了满足数值计算精度及稳定性的约束条件，推导出优化的采样步长。最 后，对制导控制系统进行半实物仿真。系统软件采用Ｃ语言编写了飞行器的六自由度运动方程，硬件为三轴转台系统和
效为在原有闭环系统中引入一个０阶保持器。其
采样间隔为Ｔ，而０阶保持器的数学表达式为：
ｅ（ｎＴ＋Ａｔ）＝ｅ（ｎＴ），
（４）
其中Ｏ≤Ａｔ＜Ｔ。式（４）表明：０阶保持过程是理 想脉冲ｅ（ｎＴ）艿（ｔ－－ｎＴ）的作用结果。如果给０阶
保持器输入一个理想单位脉冲占（ｆ），则其脉冲过 渡函数ｇ一（￡）是幅值为ｌ，持续时间为丁的矩形脉
的研究。因此，本文把仿真精度与仿真系统的稳
定性同采样控制系统精度与稳定性联系起来，推
理出一些约束条件，在约束条件下寻求最优的实 时性。
３．１ 采样步长的选择及其对控制系统的影响
３．１．１ 一般采样控制系统的步长确定
采样频率依据系统的闭环带宽来确定，即把 闭环频带看作最高频率，故采样频率应高于闭环
频带两倍以上。工程应用时，考虑到高于闭环频
第１８卷第５期 ２０１０年５月
光学精密工程
Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．１８ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１０
文章编号１００４—９２４Ｘ（２０１０）０５—１１４４—０８
飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计
阉胜利，高慧斌，贾宏光 （中国科学院长春光学精密机械与物理研究能的前提下， 仿真置信度是主要指标。置信度主要从仿真精度 上评价，另外仿真系统的稳定性也是重要指标。 具体系统的置信度要结合具体飞行器的技战术指 标来定，对于不同弹道、速度及机动特性的飞行器
仿真技术在各行业的应用情况
仿真技术在各行业的应用情况一、概述随着科技的不断进步，仿真技术在各行业中的应用越来越广泛。
仿真技术通过模拟真实场景，可以帮助人们更好地理解和应对各种情境，提高效率和安全性。
下面将介绍仿真技术在几个主要行业中的应用情况。
二、航空航天行业在航空航天行业中，仿真技术被广泛应用于飞行模拟器、航天器设计和空中交通管理等方面。
飞行模拟器通过模拟真实飞行场景，让飞行员在虚拟环境中进行飞行训练，提高他们的飞行技能和应对紧急情况的能力。
航天器设计中，仿真技术可以帮助工程师模拟和分析各种航天器的性能和行为，优化设计方案。
在空中交通管理方面，仿真技术可以模拟和预测航班的流量和航线，提高空中交通的安全性和效率。
三、汽车制造行业在汽车制造行业中，仿真技术可以帮助工程师模拟汽车的制造过程和性能。
通过建立虚拟的汽车制造线，工程师可以在仿真环境中测试不同的生产方案，优化生产效率和质量。
此外，仿真技术还可以模拟车辆在不同道路条件下的行驶情况，评估车辆的性能和安全性，提供指导汽车设计和驾驶行为的改进。
四、医疗行业在医疗行业中，仿真技术可以用于医学培训和手术模拟。
通过建立虚拟的人体模型，医学学生可以进行各种手术的模拟和实践，提高手术技能和决策能力。
此外，仿真技术还可以模拟和预测疾病的发展过程，帮助医生制定更有效的治疗方案。
另外，仿真技术还可以用于虚拟现实治疗，帮助患者恢复运动功能和康复。
五、能源行业在能源行业中，仿真技术被广泛应用于电力系统和油气开采等领域。
在电力系统中，仿真技术可以帮助工程师分析电网的稳定性和可靠性，优化电力调度和供应。
在油气开采中，仿真技术可以模拟油气田的地质结构和储量分布，辅助工程师制定开采方案和评估勘探风险。
六、建筑行业在建筑行业中，仿真技术可以用于建筑设计、施工模拟和安全评估。
通过建立虚拟的建筑模型，工程师可以在仿真环境中测试不同的设计方案，优化建筑结构和能源利用。
在施工模拟中，仿真技术可以模拟建筑施工的过程和资源调度，提高施工效率和安全性。
模拟仿真技术在航空航天中的应用
模拟仿真技术在航空航天中的应用第一节：引言航空航天工程是一门高度专业化的领域，要求精确和高度可靠的设计、制造和运行。
传统的实验方法难以满足这些要求，因为实验成本高昂、时间周期长，并且某些条件无法复制。
模拟仿真技术的出现为航空航天领域带来了新的解决方案，大大提高了研发和生产效率，本文将详细介绍模拟仿真技术在航空航天中的应用。
第二节：模拟仿真技术介绍模拟仿真技术是一种基于计算机的虚拟现实技术，通过建立数学和物理模型，模拟真实系统的运行情况。
它可以在计算机上模拟物理过程、机器功能、系统行为等，以预测和评估事物的性能和行为。
模拟仿真技术可以分为离散事件仿真、连续系统仿真、混合仿真等多种类型，每种类型在航空航天领域具有不同的应用。
第三节：模拟仿真在飞行器设计中的应用在飞行器设计中，模拟仿真技术可以帮助工程师预测飞行器在各种环境条件下的性能。
首先，通过建立复杂的数学模型，可以模拟飞机在飞行过程中的气动力学特性，如升力、阻力和操纵特性等。
其次，可以模拟飞机的推力系统、飞行控制系统、航电系统等，以预测和改善其性能。
最后，还可以通过虚拟试验台，模拟不同的飞行状态和紧急情况，对飞机进行验证和故障诊断。
第四节：模拟仿真在航天器设计中的应用在航天器设计中，模拟仿真技术可以帮助工程师评估和改进航天器在各种任务中的性能。
首先，可以模拟航天器在上升阶段、空中悬停、返回和再进入等过程中的空气动力学特性，以确定航天器的稳定性和操纵性。
其次，可以模拟发动机和燃料系统的工作原理，以评估其燃烧效率和推力性能。
另外，还可以通过虚拟仿真终端，模拟不同的太空环境和任务场景，对航天器的系统和功能进行验证。
第五节：模拟仿真在飞行训练中的应用飞行训练是培养飞行员技能和习惯的重要环节，传统的飞行训练依赖于实际的飞行器和飞行场地，成本高昂且资源有限。
而模拟仿真技术可以提供高度真实的飞行训练环境，使飞行员能够在虚拟的场景中进行飞行操作和紧急情况的处理。
半实物仿真在飞行模拟器中的应用介绍
模拟飞行器操作
通过半实物仿真技术，飞行员可 以在模拟器上操作真实的飞行控 制系统，如驾驶杆、油门、脚蹬 等，以训练飞行技能和应对突发 状况的能力。
模拟紧急情况
半实物仿真可以模拟各种紧急情 况，如发动机失效、失去控制、 失速等，帮助飞行员提高应对紧 急状况的意识和能力。
飞行控制系统测试
系统验证
通过半实物仿真，可以对飞行控制系统的功 能和性能进行验证，确保系统在各种情况下 都能正常工作。
通过半实物仿真，可以对飞行器 的气动性能进行评估和分析，包 括升力、阻力、稳定性等。
04
半实物仿真在飞行 模拟器中的优势与 挑战
优势
真实感强
灵活性高
半实物仿真能够提供与真实 飞机相似的操作界面和反馈， 使飞行员能够更好地体验真 实的飞行环境。
半实物仿真允许模
06
结论
半实物仿真在飞行模拟器中的未来展望
更高逼真度
随着技术的进步，半实物仿真将能够提供更加逼真的模拟环境，包括更精细的 视觉效果、声音和运动反馈，使飞行员能够更好地体验真实的飞行感觉。
智能化评估
借助人工智能和机器学习技术，半实物仿真将能够自动评估飞 行员的技能和决策水平，提供更准确、客观的评估结果。
半实物仿真在飞行模 拟器中的应用介绍
目录
CONTENTS
• 引言 • 半实物仿真技术的发展历程 • 半实物仿真在飞行模拟器中的应
用场景 • 半实物仿真在飞行模拟器中的优
势与挑战 • 实际案例分析 • 结论
01
引言
什么是半实物仿真？
半实物仿真是一种结合数学模型、物 理模型和计算机技术的仿真方法，通 过模拟真实系统的动态特性和行为， 来评估和优化系统性能。
持续技术创新
无人机飞行控制半实物仿真系统设计与实现
ISSN 1002-4956 CN11-2034/T实验技术与管理Experimental Technology and M a n a g e m e n t第38卷第3期202丨年3月Vol.38 N o.3Mar. 2021D O I:10.16791/j.c n k i.s j g.2021.03.031无人机飞行控制半实物仿真系统设计与实现吕永玺，屈晓波，史静平(西北工业大学自动化学院，陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室，陕西西安710072 )摘要：为保证无人机飞行试验的安全性，提升无人机飞控系统设计的可靠性，自主研发了无人机飞行控制半实物仿真系统。
结合准确的无人机6自由度非线性数学模型和x P C实时系统模块模拟生成无人机飞行状态信息，根据地面站控制指令、传感器故障模注人指令解算获得不同飞行模式和飞行状态下的舵面偏转量，实现了实时系统闭环反馈控制，并驱动舵面偏转检验控制系统的响应速度。
该系统不仅能验证飞控系统的逻辑性和实时性，而且借助虚拟现实技术和航迹地图显示，具备在线整定控制律参数的功能。
该系统模块化程度高，相关硬件和软件对无人机平台和飞控计算机通用性广，依据多平台实验和多架次试飞的实验流程实用性强，为无人机飞控系统开发提供了切实可行、高效可靠的途径。
关键词：飞行控制；实时系统；虚拟现实；在线调参；故障注人中图分类号：V249文献标识码：A文章编号：1002-4956(2021)03-0153-05Design and realization of hardware-in-the-loop simulationsystem for UAV flight controlLYU Yongxi,〇U Xiaobo,SHI Jingping(S h a a n x i P r o v i n c e K e y L a b o r a t o r y o f Flight Control a n d S i m u lation T e c h n o l o g y, S c h o o l o f A u t o m a t i o n,N o r t h w e s t e r n Polytechnical University, X i'a n 710072, C h i n a)Abstract: T o e n s u r e the safety o f U A V flight test a n d i m p r o v e the reliability o f U A V flight control s y s t e m design,the U A V flight control h a r d w a r e-i n-t h e-l o o p s i m u l a t i o n s y s t e m is i n d e p e n d e n t l y d e v e l o p e d.T h e flight statei n f o r m a t i o n o f U A V is g e n e r a t e d b y c o m b i n i n g the a c c u r a t e 6-D O F n o n l i n e a r m a t h e m a t i c a l m o d e l o f U A V a n dx P C real-time s y s t e m m o d u l e. A c c o r d i n g to the g r o u n d station control c o m m a n d a n d s e n s o r fault m o d e injectionc o m m a n d, the deflection o f the control surfaces u nde r different flight m o d e s a n d flight states c a n b e obtained. T h ec l o s e d-l o o p f e ed b a c k control o f the real-time s y s t e m is realized, a n d the control surfaces are d r i v e n to test ther e s p o n s e s p e e d o f the control s y s t e m. T h e s y s t e m c a n not o n l y verify the logic a n d real-time p e r f o r m a n c e o f theflight control s y s t e m,b u t also h a s the function o f onli n e t u n i n g control l a w p a r a m e t e r s w i t h the h e l p o f virtualreality t e c h n o l o g y a n d track m a p display. T h e s y s t e m h a s a h i g h d e g r e e o f m o d u l a r i z a t i o n, a n d the related h a r d w a r ea n d s o f t w a r e are w i d e l y u s e d for the U A V p l a t f o r m a n d flight control c o m p u t e r.A c c o r d i n g to the e x p e r i m e n t a lp r o c e s s o f m a n y p l a t f o r m e x p e r i m e n t s a n d flight tests, the s y s t e m is practical, efficient a n d reliable for thed e v e l o p m e n t o f U A V flight control s y s t e m.Key words: flight control; real t i m e s y s t e m; virtual reality; o n line p a r a m e t e r a d j u s t m e n t; fault injection随着信息技术的发展和社会需求的增长，无人机 目标侦查与打击[4_5]等领域。
基于stk的弹箭半实物飞行实时可视化仿真
收稿日期：2018-11-26修回日期：2019-02-28基金项目：国家自然科学基金（11572291）；山西省研究生联合培养基地人才培养基金（20160033）；中北大学第十四届研究生科技立项资助项目（20171404）作者简介：纪录（1993-），男，安徽宿州人，硕士研究生。
研究方向：弹箭飞行仿真。
通信作者：吴国东（1968-），男，山西太原人，教授。
研究方向：弹箭飞行仿真，弹药高效毁伤。
*摘要：随着信息化时代的到来，在先前所建立的弹箭半实物飞行实时仿真系统的基础上，研究了弹箭飞行的实时可视化方案。
因此，在弹箭半实物飞行的Windows+RTX 实时仿真系统下实现与STK 软件的RT3模块的实时数据传输与控制，从而实现弹箭飞行的实时可视化。
结果表明：基于STK 建立的弹箭半实物仿真实时可视化系统，可以在STK 窗口看到弹箭飞行姿态和轨迹的变化，通过对姿态和轨迹进行分析，可以得到该可视化系统满足需要的实时性要求。
关键词：弹箭实时飞行，STK ，可视化，飞行姿态，飞行轨迹中图分类号：TJ765.4文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2020.02.034引用格式：纪录，吴国东，王志军，等.基于STK 的弹箭半实物飞行实时可视化仿真［J ］.火力与指挥控制，2020，45（2）：170-174.基于STK 的弹箭半实物飞行实时可视化仿真*纪录1，2，吴国东1*，王志军1，尹建平1，刘亚昆1（1.中北大学机电工程学院，太原030051；2.江苏自动化研究所，江苏连云港222061）Missile-rocket Semi-physical Flight SimulationBased on STK True Time Visualization TechnologyJI Lu 1，2，WU Guo-dong 1*，WANG Zhi-jun 1，YIN Jian-ping 1，LIU Ya-kun 1（1.School of Mechatronics Engineering ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ；2.Jiangsu Automation Research Institute ，Lianyungang 222061，China ）Abstract ：With the advent of the information age ，this paper studies the real -time visualizationscheme of missile and rocket flight based on the semi -physical flight real -time simulation system previously established.Designed a real-time data transmission and control with the RT3module of STK software under the Windows+RTX projectile semi-physical flight real-time simulation system to realize the real-time visualization of projectile flight.The results show that the real-time visualization system ofmissile and rocket hardware -in -the -loop simulation based on STK can observe the change of flight attitude and path in STK window.By analyzing the attitude and path ，the visualization system can meet the real-time requirements.Key words ：real time flight of missiles and rockets ，STK ，visualization ，flight attitude ，flight path Citation format ：JI L ，WU G D ，WANG Z J ，et al.Missile-rocket semi-physical flight simulation based on STK true time visualization technology ［J ］.Fire Control &Command Control ，2020，45（2）：170-174.0引言现代科学技术、大型工程项目和高新技术产品，因其技术复杂性、过程一次性和投入风险大等原因，因此，初始阶段采用仿真。
半实物仿真技术飞行控制
实验平台搭建与实验环境介绍
实验平台：用于模拟飞行控制系统的硬件和软件环境 实验环境：真实飞行场景的模拟，包括传感器、执行器等设备的模 拟 实验目的：验证飞行控制算法的有效性和可行性
实验过程：介绍实验步骤和实验结果的分析方法
实验过程与实验结果分析
实验目的：验证半 实物仿真技术飞行 控制的有效性和可 靠性
实验设备：模拟飞 行器、传感器、数 据采集系统等
实验过程：进行飞 行控制算法的验证 和测试，记录相关 数据
实验结果分析：对 采集的数据进行分 析，评估控制算法 的性能和效果
实验结论与改进方向
实验结果：验证 了半实物仿真技 术飞行控制的有 效性和可靠性
实验不足：存在 一定误差和不确 定性，需要进一 步优化和改进
航天器控制：在航天 器控制中应用半实物 仿真技术，实现精确 的轨道控制和姿态调 整。
半实物仿真技术在飞行控制中的优势与挑战
优势：实时性、安全性、可 重复性
挑战：技术难度高、成本昂 贵、数据采集与处理难度大
05
半实物仿真技术飞行控制的发展趋势
半实物仿真技术飞行控制的未来发展方向
智能化：利用人工智能和机器学 习技术提升飞行控制系统的自主 决策和学习能力。
飞行控制系统的仿真需求
实时性要求：仿真结果需要与实际飞行情况保持一致 精度要求：仿真结果需要与实际飞行数据尽可能接近 扩展性要求：仿真系统需要具备可扩展性，以适应不同型号的飞行控制系统 安全性要求：仿真系统需要保证安全，避免对实际飞行造成影响
飞行控制系统的仿真技术实现
飞行控制系统仿真的重要性：模 拟真实飞行环境，提高飞行器的 安全性和性能
半实物仿真技术具有高逼真度、高可靠性 Nhomakorabea可重 复性等优点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶 等领域，为系统设计、优化和控制提供有力支持。
半实物仿真技术研究现状及发展趋势
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｉｈ ｔ ｅｒ ｐ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｏ ｓ ｒｃ ｔ ｈ ａ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｍｐ ｔ ｒｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｃ ｕ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，Ｈａ ｄ ｒ －ｎ ｔ ｅ ｌｏ ｉ ｌ ｔ ｎ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｅ ｏ ｅ ｒ ｗａ ｅ ｉ－ ｈ －ｏ ｐ ｓｍｕ ａ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈ ｓｂ ｃ ｍ ｏ ａ ｍｐ ｒ ａ ｔｓ ｐ ｏ ｔｏ ｄ ｒ ｏ ｒ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ． Ａｓ ａ ｍｏ ｅ ｎ ｈ ｇ －ｅ ｈ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｉ ｗｉ ｅｙ ｕ ｅ ｎ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｕ ｐ ｒ ｆｍｏ ｅ ｎ ｐ ｗｅ ｎ ｉ ｅ ｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｎ ｄ ｒ ｉ ｈ ｔ ｃ ｅ ｒ ｓ ｎ ａ ｉ ，ｉ ｓ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ｖ ａ ｒ ｓ ａ ｅ ｌ ｃ ｒｃａ ，ｃ ｅ ｉ ｌ ｏ ｍｕ ｉａ ｉ ｎ ，ｅ ｐ ｃａｌ ｎ ｍｉ ｔ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉｌ ｓ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｄ ｓｇ ． Ｔｈ ｓ ａ ｔ ｌ ｅ ｏ ｐ ｃ ，ｅ ｅ ｔｉｉ ｎ ｈ ｍ ｃ ，ｃ ｍ ａ ｎ ｃ ｔ ｓ ｓ ｅ ｉｌ ｉ ｌ ａ ｙ ａ ｄ ｏ ｈ ｒ ｆ ｄ ｆ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｅ ｉｎ ｏ ｙ ｉ ｅ ｎ ｉ ｒｉ ｅ ｃ
业化 阶段 。３ ）高级 阶段 ，Ｏ世 纪 ８ ２ ０年 代 初 以美 国 国 防高级研 究 计划 局 （ ＤＡＲ Ａ） Ｐ 和美 国陆军 共 同制 定 和 执 行 的 Ｓ ＭＮＥ ＳｍｕａｏｓＮｅｗ ｒ ） 究 Ｉ Ｔ（ ｉ ｌｔｒ ｔ ｏ ｋ 研 计划 ］ 和美 国三 军 建 立 先 进 的半 实物 仿 真试 验 室
Ｈｕ ｎ ｉ ｎ ｉｎ Ｊ ｉ ｎ ｏ ａ ｇ Ｊａ ｑ ａ ｇ ｕＪａ ｂ （ ｖ ｌＡｅ ｏ ａ ｔ ａ ｎ ｔｏ ａ ｔ ａ ｉｅ ｓｔ ，Ｙａ ｔ ｉ ２ ４ ０ ） Ｎａ ａ ｒ ｎ ｕ ｉ ｌａ ｄ Ａｓ ｒ ｎ ｕ ｉ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉ ｃ ｃ ｙ ｎ ａ ６ ０ １
虚拟仿真技术在航空航天领域中的应用案例
虚拟仿真技术在航空航天领域中的应用案例虚拟仿真技术在航空航天领域中有着广泛的应用，它为航空航天行业提供了许多创新的解决方案和提升效率的工具。
本篇文章将介绍几个应用虚拟仿真技术的实际案例，展示其在航空航天领域中的价值和潜力。
一、飞机制造与维护1. 飞机设计与模拟在飞机的设计和开发阶段，虚拟仿真技术可以帮助工程师们进行各种重要的分析和测试，从而提前发现并解决潜在的问题。
通过建立飞机的数值模型，工程师可以模拟不同的环境条件和操作情景，优化飞机的性能和安全性。
通过逐步改进模型，工程师能够提前验证并优化设计，减少实际试验的次数和成本。
2. 飞机维护与修复虚拟仿真技术也广泛应用于飞机的维护和修复过程中。
工程师可以使用虚拟仿真软件来模拟飞机各个部件的运作情况，检测故障和预测维修需求。
此外，通过虚拟仿真技术，工程师能够进行飞机的数字维护，实现故障的可视化展示和远程协助。
这大大提高了维护工作的效率和准确性。
二、飞行训练与飞行模拟虚拟仿真技术在飞行训练和飞行模拟方面发挥着关键的作用。
通过虚拟仿真设备和软件，飞行员可以在安全环境下进行真实且高度逼真的飞行体验。
1. 飞行员训练虚拟仿真飞行器可以提供各种气象、机械故障和特殊情况的模拟。
飞行员可以在虚拟环境中进行各种飞行和应急情况的模拟，以提高应对各种复杂情况的能力。
虚拟仿真训练还提供了大量的重复练习机会，可以节省飞行时长和燃料成本，并减少潜在风险。
2. 飞行模拟虚拟仿真技术还用于飞行模拟和飞行员的评估。
通过虚拟仿真软件，飞行员可以模拟真实的飞行场景，进行各种复杂飞机操作的练习。
同时，通过虚拟仿真的实时监控和评估，飞行员的能力和进步可以及时评估和反馈，以不断提高飞行安全性。
三、航天探索与任务规划1. 航天任务规划与虚拟仿真虚拟仿真技术在航天领域中还发挥着重要的角色。
在航天任务的规划过程中，虚拟仿真技术可以帮助科学家和工程师们模拟和分析不同的任务执行方案，验证其可行性和效果。
半实物仿真在飞行模拟器中的应用解读
• 惯性导航
利用无线电引导飞行器沿规定航线、在规定时间达到目的地的航 行技术。利用无线电波的传播特性可测定飞行器的导航参量（方位、 距离和速度），算出与规定航线的偏差，由驾驶员或自动驾驶仪操纵 飞行器消除偏差以保持正确航线。 惯性导航系统利用惯性敏感测量元件，如陀螺、加速度等测量飞 行器相对惯性空间的线运动和角运动参数，在给定飞行器初试条件下 ，通过计算机计算出飞行器导航和控制所必须的姿态、方位、速度、 位置等参数，从而引导飞行器完成预定的航行任务。目前惯导系统一 般分为了平台式惯导系统和捷联式惯导系统。
4.1、无线电导航仿真
组成及仿真方法
导航控制盒和仪表
机载设备原件或改装 计算机软件模拟实现
收/发讯机
无线电导航系统仿真原理示意图
导航参数
• • • • • • • • • • • • • 飞机航向角 飞机方位角和相对方位角 飞机航迹与实际航迹角 期望航迹角 航迹角偏差 偏流角 航路点 偏航距离 地速 空速 风速与风向 待飞距离和距离 估计到达时间与待飞时间
3、导弹制导系统半实物仿真
• 传感器
姿态传感器 加速度传感器 导引头
• 物理效应设备
射频目标模拟器 红外目标模拟器等
导引头是截获、跟踪辐射源的核心部件。由天线、接收机、信号 处理器等部分组成。根据接受的能量和信号的物理特性，分为射频、 红外、可见光图像等。针对不同类型的导引头，仿真实验时需要对应 的目标模拟器。
常用机载设备
• 自动定向机
测定飞机纵轴方向（航向）到地面导航台的相对方 位角 对飞机进行定位测量 引导飞机飞向导航台或飞离导航台 测定和指示电台方位角 抄收气象报告，进行定向和收听新闻和音乐 测量飞机离开地面的实际高度，不受气候条件影响
半实物仿真技术飞行控制ppt课件
模式相似、模糊相似、组合相似、坐标变换相似
实现方法
时间与逻辑相似 几何相似：空间几何关系相似（六个自由度） 环境相似：力学、光学、电磁
2021/7/13
精选ppt课件
7
物理模拟设备与技术
飞行模拟器 舵负载模拟器 线加速度模拟器 目标/环境模拟器
红外 激光 雷达 电视 声场
2021/7/13
精选ppt课件
8
飞行模拟器
飞行模拟器分类 飞行模拟转台的工作原理 飞行模拟转台的技术指标 飞行模拟转台的组成 分析模拟转台的计算机控制
2021/7/13
精选ppt课件
9
飞行模拟器分类
飞行模拟平台：
功能：模拟飞行器姿态和过载 用途：飞行训练模拟器
飞行模拟转台：
功能：模拟飞行器姿态 用途：惯性器件、导引头等制导控制部件的测
2021/7/13
精选ppt课件
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飞行模拟转台的组成
动力系统 伺服控制系统 机械系统
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精选ppt课件
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动力系统
液压能源
三相电机－油泵 分油器、过滤器、溢
流阀 冷却系统－水箱，水
泵 远程控制系统－调压
阀
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精选ppt课件
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动力系统
直流电源
可控硅直流电源 开关稳压电源
角秒
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精选ppt课件
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飞行模拟转台功能要求
可使用性：机械电气接口、按钮和指示、视场、零位、初值与
归零、屏蔽与干扰。
可靠性：机械和电气越位开关、操作互锁、手动和自动断电保
护
可维修性：电路及控制软件模块化、驱动元件和测量元件可检
使用FlightGear在MissionPlanner中对APM进行半实物仿真
使用FlightGear在MissionPlanner中对APM进行半实物仿真2014/10/10张兆龙一，半实物仿真介绍本次半实物仿真用到的文件都在“HIL_APM”文件夹中。
1.下载FlightGear软件和MissionPlanner软件。
经实践验证FlightGear2.6版本和MissionPlanner1.3.10版本搭配可以进行本次半实物仿真，FlightGear3.0版本和MissionPlanner1.3.10版本搭配不可以进行本次半实物仿真。
2.先安装FlightGear软件，32位操作系统安装在C盘“Program Files”文件夹中，64位操作系统安装在C盘Program Files（x86）文件夹中。
3.再安装MissionPlanner，32位操作系统安装在C盘“Program Files”文件夹中，64位操作系统安装在C盘Program Files（x86）文件夹中。
4.以32位操作系统为例，拷贝”system.fgfsrc”到C:\Program Files\FlightGear\data（64位操作系统拷贝到C:\Program Files(x86)\FlightGear\data）文件夹中，拷贝MA VLink.xml文件到C:\Program Files\FlightGear\data\Protocol文件夹中（64位操作系统拷贝到C:\Program Files(x86)\FlightGear\data\Protocol）。
再拷贝“Rascal”文件夹到C:\Program Files\FlightGear\data\Aircraft文件夹中（64位操作系统拷贝到C:\Program Files(x86)\FlightGear\data\Aircraft）。
5.如果是64位操作系统，还要拷贝C:\Program Files(x86)\FlightGear中的“data”文件夹到C:\Program Files\FlightGear\bin\Win64文件夹中。
仿真技术在航空航天中的应用
仿真技术在航空航天中的应用在如今科技高速发展的时代，仿真技术已经成为了航空航天领域中一个不可或缺的重要组成部分。
由于航空航天领域飞行器的特殊性，使得其在实际飞行前需要进行大量的试飞，而试飞不光费时费力，而且还难以避免一些不可预知的安全隐患，仿真技术的发展在避免飞行风险、提高飞行安全性、减少试飞次数等诸多方面都发挥了非常大的作用。
本文将从仿真技术应用的角度，探讨仿真技术在航空航天领域的各个方面。
1. 组件仿真技术在任何飞行器研制过程中，很多时候都需要表现出航空器中每个部件的各种物理特性、工艺特性、材料力学性能等等。
为了实现这些目标，科学家们利用高精度数学方法来仿真各个部件的物理特性。
这样才可以在设计时选用最适合航空器需要的部件。
这种方法被称为组件仿真技术(SST)，是一个广泛应用于航天和航空领域中的计算仿真技术。
该技术具有准确、稳定、高效、灵活等优点，可以精确预测各种物理效应，提高航空器各个组件的工艺性和质量。
2. 航空器结构仿真技术在飞行器的设计和制造过程中，结构分析也是一个非常重要的步骤，航空器材料的选择、结构的疲劳分析以及应力分析等等都是非常关键的。
因此，科学家们利用结构仿真技术，通过电脑记忆分析出各个结构要求的受力系数，根据这些系数进行仿真，可以在设计初期预测到不安全因素，从而提前发现问题并予以解决。
3. 航线建立仿真技术在飞机起飞和降落的过程中，需要依据地形和天气状况动态地调整航线。
在过去的设计中，一般都需要手绘起止点之间的航线来规划航线。
这样会很费时，还会漏掉某些东西。
而现在的技术发展了，我们可以在电脑上用飞行模拟软件进行随机航线规划。
在多种飞行条件下，依照所要求的结果自动调整航线。
这种方法可以很好地模拟飞机在扰动中所产生的的飞行方式，提前发现各种图像、传感器的效果，增进了飞行员对复杂环境的适应能力，稳定性和灵活性更强。
4. 操纵原理仿真技术航空器的操纵分析是非常关键的一个环节，为了提高飞行器的控制能力和安全性，科学家们通过操纵原理仿真技术，将飞机的各项控制指令及其对飞行器造成影响的力学特性进行仿真。
飞行模拟器教学讲义
飞机数学模型 动力学模型 发动机模型 自动飞行系统 导航系统 舵机模型等
飞行姿态、 速度、油 量等信息
操纵装置
• • 驾驶杆、油门杆、• 脚蹬、起落架、 • 襟翼位置等信息 •
飞机的位 置和姿态 信息
飞行视景系统 • • • • 环境模型境信息
3
二、飞行仿真技术的应用
使用飞行模拟器训练飞行 员 ， 可 以 节 省 30% 的 上 机时间。
4
7.1 分布交互仿真技术 二、飞行仿真技术的应用
模拟飞行训练的优势
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二、飞行仿真技术的应用
飞机 设计 和 机载 设备 试验
应用飞行仿真技术来评价整机的飞行性能和操纵系统、仪 表显示系统、飞行控制系统、飞机武器系统、推进装置等 的性能，利用它修改各系统的参数，并通过反复试验得出
发动机 燃油模型
质量、重心 惯量
飞行动力学模型与其它模型交互关系图
飞机动力学模型和气动模型
• 运动方程模块 主要完成飞机六自由度刚体运动方程的解算 ，六自由度运动模块由多个子模块组成。飞机动 力学模型在该模块中，首先综合飞机所受的各种 力和力矩，包括重力、气动力、发动机推力和起 落架力及其各种力矩，计算沿机体轴的线加速度 和角加速度，然后产生飞机的合成速度。把风和 紊流扰动速度加到机体轴线速度上，并用来计算 飞行轨迹参数。把机体轴角速度分解到气流轴上 并计算飞机迎角、侧滑角及其变化率，以提供给 气动系数模块使用。把角速度分解到地轴上，然 后用积分计算三个欧拉角。 • 气动参数模块 气动模块完成飞机空气动力特性的仿真，即计算
训练器初始设置页
飞机动力学模型和气动模型
主要包括运动方程模块、气动参数模块 、气动力和力矩模块。
气动数据 舵偏角 操纵系统 起落架、襟翼位置 气 动 系 数 模 块 气动参数 气 动 气动力 力 （力矩） 和 力 矩 模 块 运动方程 模块 飞机运 动参数 质量特性 载油质量、重心 仪表系统 视景系统 湍流和风 标准大气 教员台 雨 雪 海浪 环境 信息 导航系统 发动机系统
半物理仿真国外
半物理仿真国外
在近年来，半物理仿真技术在国外得到了广泛应用和快速发展。
半物理仿真是指将物理仿真与模型测试相结合的一种方法，旨在更准确地模拟真实世界中的物理现象。
在国外，半物理仿真技术被广泛应用于多个领域。
其中，汽车工业是一个重要的应用领域。
通过半物理仿真，汽车制造商可以在设计和开发阶段就对车辆的性能进行准确的预测和评估，从而节省时间和成本。
同时，半物理仿真还可以用于优化汽车的安全性能和减少碰撞事故的发生。
此外，在航空航天领域，半物理仿真技术也被广泛应用。
通过将物理仿真与飞行数据相结合，航空工程师可以准确地评估飞机在不同飞行条件下的性能以及对飞行员的操纵要求。
这种半物理仿真可以帮助设计更安全和更高效的飞机。
在医疗领域，半物理仿真也发挥着重要作用。
通过模拟人体组织和器官的行为，医生可以预测手术的结果并制定更精确的治疗方案。
半物理仿真技术还可以用于训练医学生和医生，提高其技术和决策能力。
另外，半物理仿真在建筑和结构设计领域也得到了广泛应用。
通过
模拟建筑物在不同天气条件下的响应，工程师可以评估建筑物的结构安全性和耐久性。
这样可以帮助设计人员更好地优化建筑结构，并减少建筑物的损坏和维护成本。
总之，半物理仿真技术在国外得到了广泛应用，并在多个领域展现了其巨大潜力。
随着技术的不断发展，半物理仿真将继续为各行各业提供更精确、高效和可靠的解决方案。
仿真技术在航空航天行业中的应用教程
仿真技术在航空航天行业中的应用教程随着科技的发展和进步，仿真技术在航空航天行业中扮演着越来越重要的角色。
本文将向您介绍仿真技术在航空航天行业的应用，并提供相应的教程来帮助您更好地了解和应用这些技术。
一、航空航天仿真技术的应用概述航空航天行业是对飞行器和宇宙飞行器进行研究、设计、制造、运行和维护的领域。
而仿真技术作为一种基于计算机的工具，旨在模拟现实世界，提供决策支持和培训。
在航空航天行业中，仿真技术主要应用于飞行器设计、飞行模拟、飞行器维修和训练等方面。
1. 飞行器设计：仿真技术在飞行器设计中发挥着重要的作用。
通过模拟不同飞行条件下的气动特性、结构强度、燃料效率等参数，可以帮助工程师优化设计方案，提高飞行器的性能和安全性。
2. 飞行模拟：飞行模拟是仿真技术在航空航天行业中的一个常见应用领域。
通过建立真实的飞行环境和飞行器模型，飞行员可以在虚拟空间中进行各种训练和飞行操作，以提高飞行技能和应对紧急情况的能力。
3. 飞行器维修：仿真技术也广泛应用于飞行器维修领域。
通过建立虚拟的飞行器模型和故障仿真，技术人员可以模拟和分析各种故障情况，并制定相应的维修方案，提高维修效率和减少飞行器停飞时间。
4. 训练：仿真技术在飞行员和技术人员的培训中起到了重要的作用。
通过虚拟仿真环境，可以提供各种训练场景，培养飞行员和技术人员的应对能力和决策能力，降低培训成本和风险。
二、飞行器设计中的仿真技术应用教程在飞行器设计中，仿真技术可以帮助工程师优化设计方案，提高飞行器的性能和安全性。
下面是一些常见的仿真技术和应用教程：1. 气动力学仿真：通过建立飞行器的气动力学模型，模拟不同飞行条件下的气动特性，如升力、阻力和操纵性能。
工程师可以使用流体力学软件，如FLUENT，来进行仿真分析和优化设计。
2. 结构强度仿真：通过建立飞行器的结构模型，模拟不同载荷条件下的结构强度和疲劳寿命，以确保飞行器的结构安全和可靠性。
工程师可以使用有限元分析软件，如ANSYS，来进行仿真分析和结构优化。
基于半实物仿真平台的通用无人机系统模拟器设计
软件工程 SOFTWARE ENGINEERING 第24卷第6期2021年6月V ol.24 No.6Jun. 2021文章编号：2096-1472(2021)-06-57-05DOI:10.19644/ki.issn2096-1472.2021.06.014基于半实物仿真平台的通用无人机系统模拟器设计倪怡涛1，李俊杰2，李晓明1(1.浙江理工大学机械与自动控制学院，浙江 杭州 310018；2.北京航天测控技术有限公司，北京 100043)****************;********************;****************.cn摘 要：无人机本身是一个复杂的机电系统，是机械、电子、通讯、控制、信息等技术的高度融合体，如何模拟无人机单元是这些系统开发的一个重要课题。
本文提出了基于通用半实物仿真平台的无人机模拟方案，与传统的数学模型或数据驱动模型方案相比，该模拟方案更接近真实系统，更容易模拟各种故障，同时也更容易与真实系统进行替换，方便系统整体的开发、测试与运行。
提出的模拟器方案基于单元模拟，通过对无人机系统内各个单元的数据交互和通讯协议进行抽象，以真实的接口实现单元之间的数据交互，将无人机飞行模型仿真单元嵌入系统中，实现最大程度接近真机的模拟。
测试表明，该模拟方案不但可以用于总体系统的开发和调试，而且对无人机自身的研制、测试等起到了关键作用。
关键词：无人机系统；组件；仿真；通讯中图分类号：TP311.5 文献标识码：ADesign of Universal UA V System Simulator based onSemi-physical Simulation PlatformNI Yitao 1, LI Junjie 2, LI Xiaoming 1(1.Faculty of Mechanical Engineering and Automation , Zhejiang Sci -Tech University , Hangzhou 310018, China ;2.Beijing Aerospace T&C Technology Co . LTD ., Beijing 100043, China )****************;********************;****************.cnAbstract: Unmanned Aerial Vehicle (UA V), a complex electromechanical system, is a high integration of machinery, electronics, communication, control, information and other technologies. How to simulate the UA V unit is an important topic in developing these systems. This paper proposes a UA V simulation solution based on semi-physical simulation platform. Compared with traditional mathematical model or data-driven model program, the simulation solution is closer to the real system, easier to simulate various faults, and easier to match the real system. The system facilitates the overall development, testing and operation of the system. The unit-based simulator solution proposed realizes data interaction between units by abstracting data interaction and communication protocol of each unit in the UA V system with a real interface. UA V flight model simulation unit is embedded in the system to realize the simulation as close as possible to the real machine. Tests show that the simulation solution proposed can not only be used for development and debugging of the overall system, but also play a key role in the development and testing of the UA V itself.Keywords: UA V system; component; simulation; communication1 引言(Introduction)无人机已广泛应用于航空、航天、测控和勘探等领域，其开发测试技术和流程越来越精细和复杂，无人机系统的仿真模拟技术应运而生。
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• 甚高频通讯台
• 无方向信标台（NDB）
• • • •
测距台（DME） 甚高频全向信标台（VOR） 指点信标台 仪表着陆台
导航参数测量 解算运劢方程，转换：由于丌存在真实的陀螺仪 等测量元件，其所需参数通过飞行系统解算获得 。
惯性基准系统硬件仿真——举例
• 方式选择组件MSU
方式选择开关 方式和状态通告牌
• 控制显示组件CDU
系统选择显示开关 显示选择开关 数字字母键
• 不控制显示面板连接的仿真计算机接口
常用机载设备
• 自劢定向机
测定飞机纵轴方向（航向）到地面导航台的相对方 位角 对飞机进行定位测量 引导飞机飞向导航台或飞离导航台 测定和指示电台方位角 抄收气象报告，进行定向和收听新闻和音乐 测量飞机离开地面的实际高度，丌受气候条件影响
• 无线电高度表
• 指点信标接收机
接收地面指点信标发射台的信号
3、导弹制导系统半实物仿真
• 传感器
姿态传感器 加速度传感器 导引头
• 物理效应设备
射频目标模拟器 红外目标模拟器等
导引头是截获、跟踪辐射源的核心部件。由天线、接收机、信号 处理器等部分组成。根据接受的能量和信号的物理特性，分为射频、 红外、可见光图像等。针对不同类型的导引头，仿真实验时需要对应 的目标模拟器。
示例
在这个方 案中，使用了 红外导引头。 另外使用红外 CIG生成具有 目标与背景红 外特征的视频 信号，用于模 拟导弹飞行时 观察到的远方 的红外图像。
4、导航系统半实物仿真
• 主要任务：
导引飞机沿既定航线飞行； 确定飞机当前所处的位置及其航行参数； 导引飞机在夜间和复杂气象条件下安全着陆。 • 无线电导航
开关输入量
数字输入量
开关量输出方式和状态显示灯
数字量输出
惯性基准系统软件仿真
• 工作方式处理模块
• 快速导航模块 • 导航处理模块
• 输出处理模块
结论
1、半实物仿真将硬件接入仿真回路，同其它 类型的仿真方法相比具有经济地实现更高真实 度的可能性 2、在飞行器仿真中，半实物仿真主要用于其 控制、制导、导航系统 3、这里分别介绍了飞行器控制、指导、导航 系统在飞行模拟器上的仿真原理、方法以及相 应的组成部分。
• OMEGA导航接收机
无线电导航系统仿真方法
• 对每种导航设备都建立仿真模型，反应该设备的功能、劢 /静态性能，并编制相应软件模块 • 各模块通过计算机接口不相应仿真控制面板和仿真指示器
连接
• 所有导航软件模块组成无线电导航软件分系统，不飞行模 拟器其它分系统进行信息交换
地面导航台数据库
大多数机载导航设备都依赖于地面台，因此地面台的位置对无线 电设备仿真至关重要。在仿真中，将地面台数据放在数据库中，在需 要的时候在数据库中查找需要的参数来计算导航参数。
2、控制系统半实物仿真 • 传感器
姿态陀螺仪 航向陀螺仪 劢静压传感器 过载传感器等
• 物理效应设备
三轴转台 劢静压模拟器 加速度模拟器 负载模拟器
2.1、三轴转台
三轴转台用来模拟复现弹体或 机体的空间角运劢 框架系统有三个框架（分别为 内、中、外框架）。内框架通 过外框、中框和自身的转劢， 具有三个角运劢的自由度 在内框上安装真实的角运劢传 感器，可测出不实际飞行中相 同的角运劢 三个框架的转角对应于欧拉角 ，也即姿态角，可以有丌同的 顺序。一般将外框转角对应偏 航角，中框对应俯仰角，内框 对应滚转角
4.2、惯导系统基本组成
飞机惯性导航系统仿真方法和实例 • 飞行模拟器
导航设备
硬件 ：仿真控制显示组件和方式选择组件中的显 示和控制面板。在要求高的飞行模拟器中，可采用 飞机座舱中的真实面板进行改装，信号输入和输出 的接口经过改造和仿真计算机连接。 软件 ：模拟惯导系统其它功能和故障仿真
• 惯性导航
利用无线电引导飞行器沿规定航线、在规定时间达到目的地的航 行技术。利用无线电波的传播特性可测定飞行器的导航参量（方位、 距离和速度），算出不规定航线的偏差，由驾驶员或自劢驾驶仪操纵 飞行器消除偏差以保持正确航线。 惯性导航系统利用惯性敏感测量元件，如陀螺、加速度等测量飞 行器相对惯性空间的线运劢和角运劢参数，在给定飞行器初试条件下 ，通过计算机计算出飞行器导航和控制所必须的姿态、方位、速度、 位置等参数，从而引导飞行器完成预定的航行任务。目前惯导系统一 般分为了平台式惯导系统和捷联式惯导系统。
• 在飞机飞行控制半实 物仿真系统中，三轴 转台由仿真计算机中 飞行劢力学数学模型 解算出的俯仰角、倾 斜角、航向角等基本 信号驱劢。仿真实验 时，飞行控制系统的 水平姿态陀螺、航向 陀螺、角速率陀螺安 装在三轴转台上。
2.2、动-静压模拟器
• 这是一种由伺服系统控制气体容器压力变化的装置，控制 信号由仿真计算机中大气数学模型和飞行劢力学数学模型 解算获得，飞机上的劢-静压传感器直接不其体容器连接。
4.1、无线电导航仿真
组成及仿真方法ຫໍສະໝຸດ 航控制盒和仪表机载设备原件或改装 计算机软件模拟实现
收/发讯机
无线电导航系统仿真原理示意图
导航参数
• • • • • • • • • • • • • 飞机航向角 飞机方位角和相对方位角 飞机航迹不实际航迹角 期望航迹角 航迹角偏差 偏流角 航路点 偏航距离 地速 空速 风速不风向 待飞距离和距离 估计到达时间不待飞时间
2.3、恒速转台 • 稳定的恒速转台产生的离心加速度分量是实现 加速度模拟的一种技术方案，在仿真实验时， 加速度传感器置于恒速转台上，其位置和测量 轴线方位随加速度信号改变。
2.4、负载模拟器
• 飞行控制系统的执行 机构操纵飞机舵面时 将克服气劢载荷形成 的铰链力矩，它是飞 行速度、飞行高度、 舵偏角的函数，负载 模拟器将模拟生成铰 链力矩加载于飞行控 制系统的执行机构（ 舵机），负载模拟器 是一种力伺服系统。
飞行半实物仿真系统
半实物仿真方法 制作人 ***
1、飞行半实物仿真系统组成与原理
飞行半实物仿真系统将接入飞行控制、制导、导航等系统的 传感器、计算机、执行机构等实物，飞行器飞行动力学模型等都 在仿真计算机中解算，驱动信号将控制各种物理效应设备，形成 各种传感器测量用的虚拟环境。仿真总控台控制整个仿真系统的 运行，包括初试条件和参数的设置、运行过程中的监控和参数记 录存储，运行后的实验结果评估和文档建立等。
• 甚高频全向信标接收机
提供飞机相对于地面发射台的磁方位角，确定飞机 位置 和地面测距信标台配合工作，提供所选信标台的斜 距 提供飞机相对地面台的方位和距离信息
• DME测距机
• TACAN接收机
• 仪表着陆接收机
不高度信息配合，引导飞机在能见度很低情况下着 陆
确定多个导航参数