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航空航天领域中,为了进行各种新技术研究并验证研究成果的有效性,需要先进而有效的研究工具。仿真技术的应用满足了这一需求。飞行管理系统作为一种重要的机载系统,在日常的飞行任务中扮演着十分重要的角色,目前国内还没有自主研制的成品装机,急需解决其核心技术。本文结合科研项目需要,主要研究飞行管理系统导航及监测技术,为新设备研制储备技术。
首先,建立了横向飞行剖面的导航模型,研究了基于FLSIM横向导航的线性化模型,并进行了算例分析和比较。给出了一种航线横向导航的控制律设计方法,在此控制律基础上,通过滚转角变化曲线分析各个系数的变化对导航精度所造成的影响。
其次,在满足真实性和可靠性的前提下,建立了一个通用的、基于网络连接的飞行管理系统的CDU模型,给出了基于VAPS的控制显示组件(CDU)设计方法。在满足实时性要求的前提下,实现了飞机管理系统中CDU的动态图形仿真以及在实时环境中飞行计划的生成。解决了仿真中的一些关键技术,并实现了在实时运行环境中的故障处理、数据传输及通信功能。
第三,在FLSIM仿真平台下,通过VC编写外部程序对FMS进行故障模拟,通过故障注入前后飞行参数曲线对比可以直观的观察出各种故障造成的影响。
最后,利用VAPS和FLSIM,实现了对某型飞机的全数字飞行仿真及飞行仿真数据分析。把FLSIM仿真飞行数据同等角航迹算法轨迹做了对比讨论,绘制了飞行仿真曲线,直观反映出飞机的运动变化情况,实现实时监测。同时对FLSIM的水平航迹结果进行了分析,并用VC实现了飞行等角航迹预测及过点时刻估计。在所开发的软件环境下,结合飞行仿真数据验证了所提出方法的正确性和工程实用性。