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飞行器模拟器

系统仿真技术建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术基础之上,是利用系统模型对真实或假想的系统进行研究的一门综合性技术。仿真技术具有很高的安全性和巨大的经济价值,因此在航空航天等许多领域获得了广泛的应用。飞行器模拟器是典型的实物在回路中的实时仿真系统,是虚拟现实技术的应用实例。本文介绍了基于DSP的飞行器模拟器设计与实现,主要分为五个部分,第一部分建立了飞行仿真的数学模型,包括飞行器空气动力学和飞行力学的数学模型、标准大气模型和风模型;第二部分主要介绍了数值积分算法,它在动态系统仿真中是很重要的;第三部分为硬件接口设计与编程;第四部分介绍了气动仿真软件的数据处理流程和Runge-Kutta积分算法;最后一部分为串口通信软件设计,介绍了通信协议、上下位机处理流程和VC++串口通信编程。  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

空间操控技术验证系统的导航与控制

空间操控技术验证系统是一套以大型气浮平台为支撑,采用两套飞行器模拟器,以地面控制台监控操作的大型气浮式物理仿真验证系统。空间操控技术验证系统可实现对飞行器空间近程操控重要的关键技术的半物理仿真验证、重要飞行流程的原理演示验证,以及可扩展的轨道转移飞行器后续新技术可行性验证等三种层次的技术验证,形成一套气浮式物理验证仿真系统。空间操控技术验证系统可以很好的飞行器模拟器在太空、零重力(或微重力)的环境下的工作情况,用于在地面飞行器控制和姿态控制进行全物理仿真试验。系统设计的初步功能是实现轨道转移飞行器的空间操控技术验证,其后续的扩展功能主要是编队飞行、自主对接、在轨服务等技术验证。根据空间操控技术验证系统的研制需求,对地面物理仿真系统进行总体设计,确定地面物理仿真系统的组成及各分系统之间的联系;对气足与气浮球轴承参数、质心平衡等方面进行论证,并着重对飞行器模拟器和地面控制系统进行详细设计。对飞行器模拟器进行动力学与运动学建模,根据卫...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

《火力与指挥控制》2007年05期
火力与指挥控制

面向对象方法的一类飞行器模拟器设计与实现

引言计算机兵力生成是分布式C4I仿真系统的重要子系统之一,飞行器模拟器就是一种典型的C4I兵力生成子系统,它可以使指挥控制的效果更形象、更直观,从而能够更好地完成系统仿真试验,更好地检验决策的质量。目前常见的飞行模拟软件大多缺乏网络指令响应能力,不具有指控与引导功能;而一般的C4I空情兵力生成则大多数据精度不够,且不提供飞机姿态等信息。文中的飞行器模拟器则将二者有机结合。作为一个多功能模拟器,其主要功能是C4I计算机兵力生成器,同时也可以作为其他一些系统如机载信息融合仿真系统的飞行导航数据源,提供实时的载机运动及姿态模拟数据。由于工作于C4I仿真系统下,所以飞行器模拟器同样也具有C4I大系统的一些特点如实时性和突发性等[1],而且是由信息驱动的。在对其进行设计时,一般的面向过程的方法已很难满足这些特点和要求,相比起来,面向对象的方法更加合适。面向对象方法是一种基于人们对客观世界认识的方法,目前已应用于一些C4I系统的设计与仿真中...  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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机动飞行器冷喷气推进系统设计及地面试验研究

随着人类不断地空间资源的探索、开发和利用,分布式飞行器、模块化分离组合体式飞行器等机动飞行器新概念相继提出。某些飞行器需要完成对载荷的释放或分离,包括星箭分离、舱段分离等等,在轨分离技术逐渐成为航天领域发展的关键性技术之一。某小型机动飞行器由I级和II级两部分组成,由于任务要求,能够在级间分离装置的作用下,平稳地实现I级和II级的在轨级间分离。地面分离试验,能够模拟机动飞行器在轨平台分离与级间分离的相对运动和分离过程中机动飞行器的控制作用,从而对在轨分离过程进行全物理仿真。本论文首先对比分析国内外的小推力推进技术,选取冷喷气推进技术作为推进方案。根据任务要求,设计基于冷喷气推进的机动飞行器地面分离试验系统。并详细设计了I级和II级运动模拟器的机械结构、供电系统、控制系统,视觉测量系统,地面控制台和系统的无线通讯。然后,设计机动飞行器的冷喷气推进系统。论文选取高压氮气作为推进剂,计算得为达到9m/s速度增量,贮箱容积至少约10L;...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械设计》2017年01期
机械设计

空间在轨服务流程综合试验系统研制

2.哈尔滨工业大学航天学院,黑龙江哈尔滨150001)空间在轨服务是指在太空中通过人、机器人或两者协同完成空间飞行器寿命延长或能力提升的空间装配、维护和服务[1]。由于航天运载工具发射能力的限制及飞行器上元器件可靠性和寿命的约束,以及其所具有的可观经济效益,对空间交会对接、在轨推进剂补加、在轨模块更换等在轨服务操控技术提出了潜在的需求[2]。同时,为提高在轨服务飞行试验的一次成功率,如美国海军研究生院开发的多飞行器自主协同技术试验系统,在飞行试验前进行飞行器性能验证,已成为经济高效的方法[3]。对于在轨服务项目,需要研制相应的综合试验系统,开展各项在轨服务技术的地面全流程综合试验验证工作。1在轨服务及地面试验系统技术现状1.1在轨服务技术在过去的30年中,国外在轨服务技术获得了快速的发展。根据是否有宇航员参与,在轨服务技术可以分为人工式和自主式[4],并且随着人工智能和自动控制等技术的发展,考虑宇航员空间操作安全性及生保维持系统...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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高速飞行器舵机负载力矩仿真技术研究

负载模拟器作为飞行器舵机进行地面性能测试及地面半实物仿真的重要设备,主要用来模拟舵机在飞行过程中所受到的各种负载力矩。近年来随着高速飞行器的不断涌现,飞行器的飞行速度越来越快,而其舵面的负载特性也相应的越来越复杂,因而研究高速飞行器的舵机负载模拟器技术具有重要的实际意义。本文将以高速飞行器舵机负载模拟技术研究为背景,详细分析高速下的舵机负载特性,设计相应的新型负载模拟器结构。同时,针对负载模拟器所特有的多余力矩抑制问题给出解决方案。首先,将分析课题的研究背景及意义,分析有关负载模拟器的国内外研究现状,指出了负载模拟技术各个方面的研究成果及不足。其次,在分析了舵面气动负载特性的基础上,提出研制具有弯扭联合加载功能的新型负载模拟器的必要性。给出舵机模型、转矩加载系统模型、弯矩加载系统模型、联合加载系统模型以及联合加载的耦合性分析,并给出联合加载系统的机械结构设计方案。最后,基于系统模型,给出舵机负载模拟器系统的惯量特性分析。再次,针...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>