一、飛行器模擬駕駛半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述

飛行器模擬駕駛實(shí)驗(yàn)平臺(tái)集成了飛行儀表仿真、飛行員模擬操控、飛行視景仿真、飛行實(shí)時(shí)仿真功能，可實(shí)現(xiàn)人在回路的飛行模擬駕駛實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)為飛行器設(shè)計(jì)和飛行器動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生，在學(xué)習(xí)航空概論、航空儀表同時(shí)進(jìn)行的配套實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生比較真實(shí)的接觸、體驗(yàn)航空儀表及功能顯示。

飛行器模擬駕駛的特點(diǎn)及必要性：

1、對(duì)航空儀表進(jìn)行虛擬顯示，對(duì)飛行過(guò)程進(jìn)行高逼真的模擬；

2、飛行模擬仿真是航空教學(xué)的重要手段，更直觀清晰；

3、本系統(tǒng)支持接入真實(shí)的飛控計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)“人在回路和飛控在回路"的同時(shí)驗(yàn)證，可作為飛控操縱參數(shù)調(diào)整的工程級(jí)驗(yàn)證設(shè)備。

二、飛行器模擬駕駛半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)特征優(yōu)勢(shì)

1、開放性

支持用戶使用MATLAB／Simulink自定義飛行器對(duì)象仿真模型，適用于創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)；

2、生動(dòng)性

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與理論課程緊密結(jié)合，將枯燥的飛行器理論講解與形象生動(dòng)的模擬操控、視景仿真、數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)仿真有機(jī)結(jié)合起來(lái)，增加實(shí)驗(yàn)課程的生動(dòng)性，提供學(xué)習(xí)興趣；

3、先進(jìn)性

理論推導(dǎo)、數(shù)字仿真、實(shí)時(shí)仿真模擬到最后的實(shí)物實(shí)驗(yàn)，這是航空器研制過(guò)程中，普遍采用的工程級(jí)研發(fā)流程，通過(guò)本平臺(tái)的使用，學(xué)生可以接觸到當(dāng)前主流航空企業(yè)的研發(fā)流程；

4、綜合性

本平臺(tái)可作為《航空航天概論》、《飛行控制技術(shù)》、《航空動(dòng)力學(xué)》、《航空儀表設(shè)備》等多門課程的實(shí)驗(yàn)課，提高了設(shè)備的利用率，并適用于綜合性實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

?航空座艙儀表認(rèn)識(shí)      ?飛機(jī)操縱舵面操作      ?飛機(jī)飛行性能分析      ?基于MATLAB／Simulink的飛機(jī)數(shù)字仿真建模

?飛機(jī)模型實(shí)時(shí)仿真      ?實(shí)時(shí)模擬駕駛飛行（靜態(tài)）      ?實(shí)時(shí)模擬駕駛飛行（動(dòng)態(tài)）

四、實(shí)驗(yàn)示例

下面是基于小擾動(dòng)方程的飛行仿真實(shí)驗(yàn)示例：

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

了解飛行器計(jì)算機(jī)仿真建模的主要原理和方法，通過(guò)編寫飛機(jī)線化運(yùn)動(dòng)方程的計(jì)算機(jī)仿真模型，用給定的飛機(jī)數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行非實(shí)時(shí)特性仿真計(jì)算和實(shí)時(shí)人機(jī)交互仿真，感性認(rèn)識(shí)和掌握飛行仿真的基本內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)方法。

（2）數(shù)學(xué)方程

（a）飛機(jī)縱向小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程

（b）飛機(jī)橫向小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程

（3）仿真模型

（a）基于小擾動(dòng)方程的飛行仿真模型

（b）飛行動(dòng)力學(xué)模型

如上圖所示，基于Matlab/Simulink搭建了小擾動(dòng)方程的飛行仿真模型，該模型以飛行仿真搖桿作為操控輸入，經(jīng)飛行動(dòng)力學(xué)模型仿真解算，最后將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到視景仿真軟件FlightGear進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)顯示。

五、選型配置

六、部分用戶

?北京航空航天大學(xué)      ?山東航空學(xué)院      ?空軍工程大學(xué)      ?中南大學(xué)