基于空气流体力学的飞行载具恶劣天气飞行风险模拟系统的制作方法

本发明涉及飞行模拟，具体涉及基于空气流体力学的飞行载具恶劣天气飞行风险模拟系统。

背景技术：

1、模拟飞行也可以称作飞行模拟，是指通过计算机软件对真实世界飞行中所遇到的各种元素，例如空气动力，气象，地理环境，飞行操控系统，飞行电子系统，战斗飞行武器系统，地面飞行引导等，综合地在计算机中进行仿真模拟，并通过外部硬件设备进行飞行仿真操控和飞行感官回馈的一项运动。它最早运用于民用或军用飞行员的地面飞行训练，但随着个人计算机的发展，基于家用计算机的模拟飞行平台也广为流行。

2、然而，目前的模拟飞行技术，主要应用于飞行员的日常训练，及游戏玩家的虚拟体验，对于新研发制造的飞行载具而言，新研发制造的飞行载具的飞行风险评估，往往依赖于专业人员的参数评估及飞行员的试飞，此种评估方式，成本较高、效率较差，且存在一定程度的危险性。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于空气流体力学的飞行载具恶劣天气飞行风险模拟系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、基于空气流体力学的飞行载具恶劣天气飞行风险模拟系统，包括：

4、控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；

5、构建模块，用于载入飞行载具的规格及配置参数，应用飞行载具的规格及配置参数构建飞行载具三维模型；

6、所述构建模块下级设置有子模块，包括：

7、载入单元，用于载入飞行载具的规格参数及配置参数；

8、储存单元，用于接收载入单元中载入的飞行载具规格及配置参数，对飞行载具规格参数及配置参数进行储存；

9、其中，载入单元中载入的飞行载具规格参数由若干组坐标两两为一组构成，载入的飞行载具配置参数包括：飞行载具的动力参数、飞行载具的承重参数及飞行载具的材质参数，构建模块于储存单元中获取飞行载具的规格参数，以规格参数中两两为一组的坐标相互连接构成线条，再以各线条基于线条对应坐标相互连接构成飞行载具三维模型；

10、模拟模块，用于上传天气动画，接收飞行载具三维模型，将飞行载具三维模型放置于三维空间中，将上传的天气动画作为三维空间背景；

11、所述模拟模块内部设置有子模块，包括：

12、编辑单元，用于提供系统端用户手动操作权限，编辑位置坐标向模拟模块上传；

13、其中，系统端用户于标记单元中编辑的位置坐标不少于两组，编辑单元将编辑的位置坐标向模拟模块上传后，模拟模块基于位置坐标上传顺序对位置坐标连线，基于位置坐标连线结果，组成飞行路径，进一步将飞行路径放置于飞行载具三维模型放置的三维空间，使飞行载具三维模型于三维空间根据飞行路径移动

14、仿真模块，用于配置飞行载具三维模型屈服参数及飞行参数，控制飞行载具三维模型于三维空间中，基于屈服参数及飞行参数移动；

15、评估模块，用于获取当前飞行载具三维模型移动状态下配置的飞行参数及屈服参数，基于飞行载具三维模型移动应用的飞行参数及屈服参数结合规格参数及配置参数，评估飞行载具三维模型受损程度；

16、渲染模块，用于接收评估模块中飞行载具三维模型受损程度评估结果，基于飞行载具三维模型受损程度评估结果对飞行载具三维模型进行渲染；

17、所述渲染模块下级设置有子模块，包括：

18、逻辑单元，用于配置飞行载具三维模型受损程度与渲染色彩颜色深度的比例；

19、其中，所述渲染模块对飞行载具三维模型进行渲染时，基于评估模块中对于飞行载具三维模型上各肢部的受损程度评估结果，对飞行载具三维模型上各肢部进行连续的同一颜色不同颜色深度的渲染操作；

20、所述控制终端通过介质电性连接有构建模块，所述构建模块下级通过介质电性连接有载入单元及储存单元，所述构建模块通过介质电性连接有模拟模块，所述模拟模块内部通过介质电性连接有编辑单元，所述模拟模块通过介质电性连接有仿真模块、评估模块及渲染模块，所述渲染模块内部通过介质连接逻辑单元。

21、更进一步地，所述构建模块在完成飞行载具三维模型构建后，同步由系统端用户与飞行载具三维模型中选择三组坐标，坐标构成切面，构建模块基于坐标构成的切面对飞行载具三维模型的完整性进行判定，判定逻辑表示为：

22、

23、式中：ko为飞行载具三维模型完整性；n为飞行载具三维模型基于切面一侧的坐标点集合；m为飞行载具三维模型基于切面另一侧的坐标点集合；(xi，yi，zi)为n中第i组坐标点对应坐标(x，y，z)；(ip，jp，vp)为m中第p组坐标点对应坐标(i，j，v)；

24、其中，飞行载具三维模型完整性ko的值等于1时，则表示飞行载具三维模型完整，反之，则表示飞行载具三维模型不完整，飞行载具三维模型判定为不完整时，构建模块、载入单元及储存单元重置运行，重新执行飞行载具的规格参数及配置参数的上传及储存操作，由构建模块重新完成飞行载具三维模型的构建操作，并由构建模块再次对飞行载具三维模型的完整性进行判定，直至判定结果为飞行载具三维模型完整后，跳转模拟模块。

25、更进一步地，所述模拟模块中作为三维空间背景的天气动画，分布于三维空间中的上、前、后、左、右方向。

26、更进一步地，所述仿真模块中配置于飞行载具三维模型的屈服参数包括：形变屈服受力极限、弯折屈服受力极限、撕裂屈服受力极限，配置于飞行载具三维模型的飞行参数：飞行速度、飞行路径。

27、更进一步地，所述评估模块中飞行载具三维模型受损程度评估逻辑表示为：

28、

29、式中：tearmax为撕裂屈服受力极限；buckmax为弯折屈服受力极限；defmax为形变屈服受力极限；m为飞行载具的质量；v为飞行载具的飞行速度；t为飞行载具的飞行时间；为飞行载具的加速度，d表示v对t的微分；γ为修正；

30、其中，所述评估模块(5)中评估的飞行载具三维模型受损程度表示为：(tearmax，+∞)、[tearmax，buckmax)、[buckmax，defmax)、[defmax，0)，通过上式对飞行载具的各肢部进行受损程度评估，γ≥1，修正γ服从，飞行载具肢部材质厚度、强度及上表面的曲率越大，则γ取值越大，反之，则γ取值越小，飞行载具肢部下表面的曲率越小，则γ取值越大，反之，则γ取值越小的设定逻辑。

31、更进一步地，飞行载具三维模型受损程度在评估时，首先应用式(1)进行评估，式(1)不成立，则飞行载具三维模型受损程度为(tearmax，+∞)，式(1)成立，进一步应用式(2)进行评估，式(2)不成立，则飞行载具三维模型受损程度为[tearmax，buckmax)，式(2)成立，进一步应用式(3)进行评估，式(3)不成立，则飞行载三维模型受损程度为[buckmax，defmax)，式(3)成立，则飞行载三维模型受损程度为[defmax，0)。

32、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

33、1、本发明提供一种基于空气流体力学的飞行载具恶劣天气飞行风险模拟系统，该系统在运行过程中，通过载入飞行载具的各项参数，构建飞行载具三维模型，并将构建的飞行载具三维模型中，进一步放置在三维空间中以指定的飞行路径移动，进一步模拟恶劣天气，并同时以模型渲染的方式，对飞行载具三维模型在恶劣天气状态下的受损情况进行分析，为系统端用户带来更加真实的可视化读取条件。

34、2、本发明中系统，在飞行载具三维模型的构建阶段，同时对系统构建的飞行载具三维模型带来了模型完整性分析逻辑，确保系统中模块的运行能够以完整、正确的飞行载具三维模型进行数据处理、分析，进一步以此时系统最终输出的判定评估结果，更加趋于精细化且安全准确可靠。