飞行模拟器飞行系统仿真

摘要

本文从飞行仿真系统建模开始，介绍了仿真系统各组成部分的建模方法。即飞行动力学方程，空气动力学模型，发动机模型，起落架模型，大气、风等模型的建立方法。分析了仿真模型的数学特点。然后采用定步长对飞机飞行各阶段：地面转弯，滑跑、起飞，巡航，空中转向，进近、降落，刹车直至停止的整个过程进行了实时仿真。仿真结果表明模型能够反映所建模飞机的飞行特性。经过仿真分析确定模型可用之后，在模型中添加了通讯模块。最后使用快速原型方法编译了模型，生成了可执行的实时程序。并将此程序应用于飞行模拟器计算机演示系统，为模拟器的建立打下了坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.1.1课题来源

1.1.2研究的目的和意义

1.2飞行模拟器的结构和工作原理

1.3国内外的研究现状及分析

1 4飞行仿真系统的结构分析

1.5本课题的主要研究内容

第2章飞行仿真系统建模

2.1飞行动力学分析

2.1.1坐标系的建立

2.1.2坐标系之间的变换关系

2.1.3体坐标系下飞机动力学方程

2.2空气动力学分析

2.2.1气动力和力矩的计算

2.2.2气动系数

2.3发动机系统仿真

2.3.1发动机简化模型

2.3.2 Beaver飞机发动机系统模型

2.4起落架模型

2.4.1起落架减震器模型

2.4.2轮胎数学模型

2.4.3刹车模型

2.4.4起落架接地条件判断模块

2.4.5起落架压缩量的计算

2.4.6起落架力的计算

2.5环境模型

2.5.1标准大气模型

2.5.2风模型

2.5.3风对飞机的影响

2.6本章小结

第3章数值解法

3.1概述

3.2数值解法的构造方法

3.2.1基于Taylor展开的构造方法

3.2.2基于数值积分的构造方法

3.2.3 Runge-Kutta法

3.3数值解法的收敛性

3.4数值解法的稳定性

3.5刚性微分方程

3.6本章小结

第4章仿真分析

4.1数据来源

4.1.1飞机结构数据来源

4.1.2气动数据来源

4.2仿真工具

4.2.1仿真工具特点

4.2.2 RT-LAB系统组成及仿真模型的分割

4.3飞行各阶段仿真

4.3.1静止在停机坪

4.3.2右转弯驶入跑道

4.3.3滑跑，起飞

4.3.4巡航过程中转向

4.3.5进近，降落

4.4本章小结

第5章飞行模拟演示系统

5.1目的和意义

5.2系统结构

5.3仿真模型通信模块

5.4仪表计算机界面与通信模块

5.5本章小结

结论

参考文献

附录

1.飞机结构参数

2.气动系数

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致谢