基于Matlab Simulink平台的直升机飞行实时仿真研究

摘要

直升机飞行仿真是系统仿真与直升机飞行动力学交叉结合的产物，近年来，直升机飞行动力学建模技术的飞速发展，使得地面飞行仿真系统具备越来越高的模拟精度。但直升机飞行仿真系统因其自身的复杂性，涉及直升机设计、计算机硬件、软件工程等方方面面的知识和内容，直升机飞行仿真系统的开发仍是当前直升机界关注的焦点。 本文以Matlab Simulink为仿真平台，设计并实现了直升机飞行实时仿真系统。确定了整个系统的框架结构，组建了系统的各个功能模块，在Simulink环境中搭建了直升机仿真模型，利用仿真平台中的通讯接口，实现了直升机仿真模型同控制设备（手柄）、视景系统（MSFS微软飞行模拟器）的通讯连接。 为了获得飞行仿真所需的直升机飞行动力学模型，本文在现有直升机飞行动力学模型的基础上，充分考虑了飞行仿真的精度和实时性要求，开发了用于飞行仿真的直升机飞行动力学实时仿真模型。 最后以UH-60黑鹰直升机为例，进行了飞行实时仿真试验，给出了悬停和前飞状态直升机对不同手柄操纵输入的响应及相应的视景效果，仿真结果合理，仿真效果良好。