在现代战争中,航母的作战能力是被普遍认可的,它是舰载机实现远洋攻击的必要条件,舰载机完成作战任务返航进行着舰时,高空俯视航母犹如沧海一粟,给着舰带来极大的难题,为了实现舰载机安全着落,需要着舰指挥官(Landing Signal Officer,简称LSO)对其辅助引导,然而培养一名合格的LSO并不容易,为此,本文对LSO教练员系统进行深入研究,为训练LSO提供帮助。在介绍LSO教练员系统舰载机常用坐标系、舰载机航行参数和航行控制参数的基础上,根据空气动力学、牛顿运动定律以及动量矩知识,分别建立舰载机运动学和动力学模型;采用小扰动线性化方法,将模型线性化,并分解为纵向线性模型和横向线性模型。以此为前提,通过建立舵机伺服系统,从内环航行姿态和外环航行轨迹两个角度设计舰载机飞行控制系统,完成LSO教练员系统舰载机建模。建立LSO教练员系统舰载机模型后,对LSO教练员系统训练科目展开研究。从总体上对LSO训练科目进行设计,将其分为LSO基础课程、LSO纠偏课程和LSO复飞课程。从感知变量和LSO基本指令两个方面设计LSO基础课程;通过指令边界条件仿真验证和纠偏过程分析,完成LSO纵向纠偏课程、LSO横向纠偏课程以及LSO纵横向综合纠偏课程的设计;分析安全复飞区域和LSO复飞过程,设计LSO复飞课程;为LSO教练员系统设计方法研究奠定基础。设计LSO教练员系统总体结构,包括舰载机模型、LSO训练科目、人工教练员模型、学员模型、课程控制、情节脚本、测试评估和语音系统;对每一个模块从其功能等角度进行具体设计、给出方法验证、分析各模型之间的联系;完成系统设计后,将其具体执行流程加以详细说明,为LSO训练做好准备。完成系统的总体研究设计,软件模型实现是对其最好的证明。本文最后介绍了 LSO教练员系统仿真开发基础;阐述了舰载机软件模型功能,包括数值计算、3D视觉显示和二维曲线显示;分析了舰载机软件模型解算流程;设计了 LSO课程控制软件模块和测试评估软件模块;完成了 LSO教练员系统的软件实现。