一种飞行模拟器的试验方法

文档序号:4140907
专利名称:一种飞行模拟器的试验方法
技术领域
本发明涉及一种飞行模拟器的试验方法,特别地,涉及一种在一个试验状态点下进行多次飞机人在环对比试验的方法。
背景技术
飞机的飞行品质和飞行安全有着密切的关系,一架飞机如果没有良好的飞行品质,它在飞行中出现飞行事故的概率就会比较高,因此,在飞机设计和试飞过程中必须按照飞行品质规范的要求来设计和验证飞机。如果发现飞机有不满足飞行品质规范要求的地方就要尽量想法改进,对飞机所存在的飞行品质缺陷必须让飞行员有充分的了解,在飞行事故分析过程中,飞行品质也是一个不可忽略的因素。本质上,飞行品质是一种人机闭环回路特性,回路中的每一个环节都影响飞机飞行品质。因此,在飞机飞行品质及飞行控制律研究、开发及验证过程中需要进行大量的人在环(也称作“人在回路”)飞行仿真试验。飞行工程模拟器是典型的人在环飞行实时仿真系统,其能够对飞机空中的飞行情况进行复现。飞行模拟器利用模型对实际的或设想的飞机或系统进行动态试验和研究。如图1所示,在通常的人在环飞行仿真试验中,试验人员需要人工操纵飞行工程模拟器从发动机点火、滑跑、起飞、爬升,并在飞行过程中根据试验要求手动调整飞机姿态进入预想试验状态点进行试验,即人在环飞行。然而,当一次试验结束后需要进入下一个试验状态点或进行同样试验状态点的对比试验时,试验人员需要重新操纵该模拟器手动调整飞机姿态进入预想试验状态点,期间将花费大量的时间、精力。另外,考虑到人为因素的影响,不同的人的感知程度有所不同,即使同一个人在不同的时间段内人工操纵该模拟器调整飞机状态的过程会因此而有所偏差。在对比试验中由于试验状态点在精度上得不到有效保证,会造成试验结果的偏差,不利于飞机控制律的调整及飞行品质的分析。

发明内容
本发明的目的在于提供一种飞行工程模拟器的试验方法,通过该方法,操作人员可以方便地进行多次人在环飞行,并且能保证人在环飞行中试验状态点的精确度。为实现上述目的,本发明提供一种飞行工程模拟器的试验方法,其中,包括如下步骤1)确定试验状态点;2)将所述确定的试验状态点以构型数据文件的形式存储在试验数据库中;3)在进行试验时,从所述试验数据库中提取与所述试验状态点对应的构型数据文件;4)根据提取的构型数据文件将所述飞行工程模拟器进行调整至所述确定的试验状态点,并进行试验。如果要进行多次不同状态试验点的人在环飞行,则首先将多次不同的试验状态点通过仿真计算确定,并存入试验数据库中,在一次试验结束后,从试验数据库中提取下一个试验状态点进行下一次试验。如果要在同一状态试验点进行多次人在环飞行对比试验,除了通过仿真计算得到试验状态点,也可以通过操纵所述飞行工程模拟器来得到试验状态点。在后一种方式中,操作人员手动调整飞行模拟器的姿态进入预想试验状态,记录该试验状态点并存入试验数据库中,在一次试验结束后,再将该试验状态点从数据库中提取出来进行再次试验。这样在多次人在环飞行对比试验中,能保证试验状态点一致。特别地,所述构型数据文件包括飞机构型、重量、飞机重心、高度、空速、俯仰角、滚转角、偏航角、发动机油门杆角度、飞机舵面的配平量。特别地,在所述步骤幻中,所述试验状态点通过一键存储的方式存入所述数据库。特别地,在所述步骤幻中,所述试验状态点通过一键提取的方式从所述数据库中
提出ο由此可见,使用本发明的试验方法最多只在第一次人在环飞行中需要手动调整姿态,在之后的多次试验中无需反复进行发动机点火、滑跑、起飞、爬升、调姿等一系列的复杂操作,有效地提高试验效率,缩短试验周期,减轻试验人员负担。


图1是现有试验方法的流程图;图2是本发明试验方法的流程图。
具体实施例方式数据库准备飞行工程模拟器试验前进行数据库准备工作。按照规定的构型数据文件格式存贮试验科目的预想试验状态点,并将数据文件以TXT格式存贮在数据库中。构型数据文件={构型,重量,重心,高度,飞机位置经纬度,方位角,空速,俯仰角,滚转角,偏航角,发动机油门杆角度,飞机舵面的配平量,..·}如图2所示,使用2种方式确定试验状态点以及该状态点的构型数据文件人在环飞行及仿真计算。其中,仿真计算是指飞行工程模拟器试验前,试验人员参照试验大纲,根据试验构型仿真计算各试验状态点的构型数据并保存到数据文件中并顺序编号。仿真计算的方法首先要建立数学模型,对飞机空气动力特性进行仿真,解算飞机的六自由度非线性全量运动方程,仿真飞机在地面上运动时起落架的力和力矩,并且进行大气环境对飞行影响的模拟。 仿真计算法接受来自操纵系统的操纵面位置;来自燃油系统的燃油重量、飞机重心位置; 来自襟缝翼、起落架位置和收、放标志以及来自发动机系统的推力,计算气动系数和气动力及气动力矩、计算飞机在地面运动时的起落架力和力矩、解算飞机六自由度非线性运动方程,获取飞机的姿态和位置以及其他飞行参数。将以上参数根据构型数据文件的格式写入数据文件,编号存入数据库。一次试验过程
如图2所示,开始试验后,确定是否需要从数据库中一键提取构型数据文件,如需要,则工程模拟器提供数据库可视化界面供试验人员进行预想试验状态点的选择,试验人员则通过输入试验编号,工程模拟器将根据输入的编号自动从数据库中提取、分配构型数据到视景系统、仪表系统、运动系统、发动机系统、导航系统、燃油系统、液压系统及操纵系统,实时调整飞行模拟器,并稳定到相应的试验状态点上。如需进行传统的人在环飞行进入状态点,则按图1所示的传统方式进行试验。试验人员操纵飞行工程模拟器到预想试验状态时,通过点击数据保存按钮,工程模拟器将自动识别数据并把当前状态下的数据按照规定的构型数据文件格式保存到数据文件中,编号存入数据库。对比试验如需进行多种试验构型的连续试验对比分析与复现,则可多次调用相同的预设试验状态点进入精确重复的科目试验。在试验过程中,可以随时调用一键取功能来记录在试验过程中所需要的任意的试验状态点。一键提取参数当进行模拟器试验时,可根据试验内容确定预想试验状态点,通过输入试验编号,工程模拟器将根据输入的编号自动从数据库中提取、分配构型数据到视景系统、仪表系统、运动系统、发动机系统、导航系统、燃油系统、 液压系统及操纵系统,实时调整飞行模拟器,并稳定到相应的试验状态点上。本发明的技术内容及技术特点已揭示如上,然而可以理解,在本发明的创作思想下,本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进,但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是例示性的而不是限制性的,本发明的保护范围由权利要求所确定。
权利要求
1.一种飞行工程模拟器的试验方法,其中,包括如下步骤1)确定试验状态点;2)将所述确定的试验状态点以构型数据文件的形式存储在试验数据库中;3)在进行试验时,从所述试验数据库中提取与所述试验状态点对应的构型数据文件;4)根据提取的构型数据文件将所述飞行工程模拟器进行调整至所述确定的试验状态点,并进行试验。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述试验状态点通过仿真计算确定。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤1)中,通过操纵所述飞行工程模拟器来确定所述试验状态点。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述构型数据文件包括飞机构型、重量、飞机重心、高度、空速、俯仰角、滚转角、偏航角、发动机油门杆角度、飞机舵面的配平量。
5.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤2)中,所述试验状态点通过一键存储的方式存入所述数据库。
6.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述试验状态点通过一键提取的方式从所述数据库中提出。
全文摘要
一种飞行工程模拟器的试验方法,包括步骤1)确定试验状态点;2)将所述确定的试验状态点以构型数据文件的形式存储在试验数据库中;3)在进行试验时,从所述试验数据库中提取与所述试验状态点对应的构型数据文件;4)根据提取的构型数据文件将所述飞行工程模拟器进行调整至所述确定的试验状态点,并进行试验。使用本发明的试验方法最多只在第一次人在环飞行中需要手动调整姿态,有效地提高试验效率,缩短试验周期,减轻试验人员负担。
文档编号B64F5/00GK102363448SQ201110245018
公开日2012年2月29日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者于惠舟, 刘加文, 朱红, 涂相征, 赵京洲, 陆为 申请人:中国商用飞机有限责任公司, 中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院
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