飞机防滑刹车系统仿真及视景显示技术的研究

摘要

飞机防滑刹车系统是飞机的重要子系统，对飞机的安全着陆具有极其重要的作用。仿真分析是飞机刹车系统设计过程中的一个重要环节，传统分析方式以曲线和图表为主，并不直观。本文对飞机防滑刹车系统建模技术和视景显示技术进行研究，将视景显示技术融入到飞机刹车系统的仿真分析中，使用三维动画逼真的模拟出飞机刹车的整个过程，提高了飞机防滑刹车系统仿真分析的直观性和效率。
　　首先，本文对飞机防滑刹车系统的结构和工作原理进行分析和简化，通过对液压、力学和防滑控制算法的分析，使用Modelica语言在MWorks平台下建立了全机力学模型、刹车控制阀模型、轮胎/跑道模型、结合系数与滑移率关系模型、刹车控制律模型等子模块的模型，在此基础上建立整个刹车系统的仿真模型。
　　其次，对FlightGear的二次开发技术进行研究，设计了基于FlightGear的视景显示模块，包括设计飞机模型，定义FlightGear与外部通信的网络通信协议、数据格式和通信过程，设计飞行界面的显示效果。然后使用VS/Qt设计了视景显示控制模块，提出了将仿真数据转换为可驱动FlightGear显示的数据处理方法，使用C++开发了仿真数据处理、网络通信和FlightGear控制等模块。由视景显示模块和视景显示控制模块组成视景显示系统，视景显示控制模块获取仿真数据并处理，然后驱动视景显示模块显示飞机刹车过程动画。
　　最后，对所建立的仿真模型和视景显示系统进行验证。通过在不同工况下求解仿真模型，对仿真数据进行分析，对视景显示系统的数据处理方法和视景显示效果进行验证。实验结果表明所建立的仿真模型的基本正确性，开发的视景系统能逼真的模拟飞机刹车的完整过程，能够辅助飞机刹车系统的仿真分析，具有一定的实际工程意义。

目录

声明

1绪 论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3论文工作内容及安排

2刹车系统原理分析与模型实现

2.1飞机防滑刹车系统组成及原理分析

2.2飞机刹车系统建模

2.3刹车系统模型集成

2.4本章小结

3视景显示系统设计与实现

3.1需求分析

3.2视景显示系统整体设计

3.3 FlightGear飞行模拟软件

3.4基于FlightGear的视景显示模块设计

3.5视景显示控制模块设计

3.6本章小结

4仿真实例验证

4.1系统运行流程

4.2实例验证

4.3本章小结

5总结与展望

5.1本文工作总结

5.2未来工作展望

致谢

参考文献