一种飞行器设计平台、飞行器设计及软件仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种飞行器设计平台、飞行器设计及软件仿真系统及方法，所述系统包括飞行器设计平台、飞行器仿真系统和机驾驶操纵设备；所述飞行器设计平台，用于设计飞行器模型，并保存飞行器模型的配置数据；所述飞行器仿真系统，与所述飞行器设计平台进行数据通讯，用于接收飞行器设计平台的飞行器模型的配置数据，并为飞行器模型提供试飞场景，另外，所述飞行器仿真系统还用于接收飞机驾驶操纵设备的操纵指令，在操纵指令的控制下实现试飞。本系统和方法通过模拟飞行器来驾驶飞机，不具备任何安全风险，而且还可以举办各种竞技比赛，传播科学创新精神，助力航空科普教育的推进。

An Aircraft Design Platform, Aircraft Design and Software Simulation System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器设计平台、飞行器设计及软件仿真系统及方法
本专利技术涉及飞行器设计及仿真
，具体涉及一种飞行器设计平台、飞行器设计及软件仿真系统及方法。
技术介绍
随着航空业的发展，飞行器早已被普通人所知晓，但是对于设计与制造飞行器，还是一件很神秘的事，目前已知的飞行器设计软件都是用于专业真实飞行器设计，使用者都是飞行器制造商的专业设计师，普通人很难接触的到，成为一名飞行器设计师的门槛也是非常高，一款飞行器从研发到试飞少则几年，多则几十年。全世界的航空科普教育大多都是参观飞行器、参观机场、学习简单飞行驾驶、折纸飞行器等，完全没办法激发学生的创新思维和动手能力。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术提供了一种飞行器设计平台、飞行器设计及软件仿真系统及方法，通过飞行器设计平台，使用者可以在电脑上按照自己的想法创造出飞行器模型，通过飞行器设计及软件仿真系统及方法，使用者可以根据创造的飞行器模型的飞行器数据，将数据导入到飞行仿真系统内，使用者可以在飞行仿真系统中驾驶飞行器模型试飞自己创造的飞行器。本专利技术的技术方案为：一种飞行器设计平台，其特征在于：包括飞行器组件数据库和虚拟飞行器总装车间，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机性能的飞行器各个部件的数据模型信息，数据库内的部件包括多种形状的机身结构零件、多种规格的飞机主机翼、水平尾翼、垂直尾翼、多种型号的发动机、电动机、油箱、电池、多种起落架、飞机座舱等部件模块，性能参数如单位体积质量、提供升力系数、阻力系数等。所述虚拟飞行器总装车间用于将选择的飞行器数据模型组装配置。进一步地，所述虚拟飞行器总装车间包括飞行器部件碰撞检测模块、飞行器部件自动对齐模块、飞行器几何和性能数据计算模块；所述飞行器部件碰撞检测模块用于对飞行器部件的距离和位置关系进行检测，并在阀值范围内将部件进行吸附；所述飞行器部件自动对齐模块，用于将飞行器部件的贴合面自动调整拼接的角度及对齐；所述飞行器几何和性能数据计算模块，用于根据场景中模型的位置和类型，计算飞行器部件的性能参数。进一步地，还包括渲染模块，所述渲染模块用于为飞行器的各组件选择渲染不同的颜色。进一步地，还包括数据预览及检查面板模块，所述数据预览及检查面板模块用于对装配的飞行器模型的配置参数进行显示，确定是否满足设计要求。一种飞行器设计及软件仿真系统，其特征在于：包括飞行器设计平台、飞行器仿真系统和机驾驶操纵设备；所述飞行器设计平台，用于设计飞行器模型，并保存飞行器模型的配置数据；所述飞行器仿真系统，与所述飞行器设计平台进行数据通讯，用于接收飞行器设计平台的飞行器模型的配置数据，并为飞行器模型提供试飞场景，另外，所述飞行器仿真系统还用于接收飞机驾驶操纵设备的操纵指令，在操纵指令的控制下实现试飞。进一步地，所述飞行器设计平台包括飞行器组件数据库和虚拟飞行器总装车间，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机性能的飞行器各个部件的数据模型信息，所述虚拟飞行器总装车间用于将选择的飞行器数据模型组装配置；所述虚拟飞行器总装车间包括飞行器部件碰撞检测模块、飞行器部件自动对齐模块、飞行器几何和性能数据计算模块；所述飞行器部件碰撞检测模块用于对飞行器部件的距离和位置关系进行检测，并在阀值范围内将部件进行吸附；所述飞行器部件自动对齐模块，用于将飞行器部件的贴合面自动调整拼接的角度及对齐；所述飞行器几何和性能数据计算模块，用于根据场景中模型的位置和类型，计算飞行器部件的性能参数。一种飞行器设计及软件仿真方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，在飞行器设计平台上设计飞行器模型，并保存飞行器模型的配置数据；步骤2，将飞行器模型的配置数据传输给飞行器仿真系统，飞行器仿真系统对配置数据进行解析，并在飞行器驾驶操纵指令的控制下，在飞行器提供的试飞场景中试飞。进一步地，步骤1中在飞行器设计平台上设计飞行器模型的方法包括：步骤11，在基于3D游戏引擎开发环境内建立飞行器模型各个部件的数据库或数据文件；步骤12，在飞行器模型数据库内选择飞行器模型进行组装，在组装过程中，对飞行器部件进行碰撞检测及自动对齐，实现飞行器模型部件的吸附，通过模型自动对齐，实现飞行器模型拼接的角度调整；步骤13，保存设计完成的飞行器模型数据，并将该数据传输给飞行器仿真系统。进一步地，步骤12中模型自动对齐中采用吸附算法得到的贴合面，自动调整模型的拼接角度。进一步地，步骤12中对飞行器模型进行组装的过程中还通过计算飞机的几何和性能数据得出各部件的性能参数。本专利技术的有益效果为：飞行器设计平台降低了航空科普对象、航空爱好者、普通人等接触飞行器设计门槛，让普通人也能通过设计飞行来更深入的了解航空，认识航空；同时极大的降低了深层次的航空科普教育的成本，并能激发使用者的创新思维和创造力；并结合飞行器仿真系统，通过模拟飞行器来驾驶飞机，不具备任何安全风险，而且还可以举办各种竞技比赛，传播科学创新精神，助力航空科普教育的推进。附图说明图1为本专利技术的飞行器设计及软件仿真系统的架构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种飞行器设计平台，本实施例的飞行器设计平台基于一个三维场景编辑器，可以使用3D游戏引擎开发，场景效果可以做到逼真、漂亮。包括飞行器组件数据库、虚拟飞行器总装车间及显示模块，还包括试飞界面，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机性能的飞行器各个部件的数据模型信息，并可在所述显示模块的菜单栏显示，并供拖动选择，所述虚拟飞行器总装车间用于将选择的飞行器数据模型组装配置，并可在所述显示模块上显示装配的效果。飞行器组件数据库提供飞行器组装所需要的全部部件模块，包括多种形状的机身结构零件、多种规格的飞机主机翼、水平尾翼、垂直尾翼、多种型号的发动机、电动机、油箱、电池、多种起落架、飞机座舱等部件，并在显示模块的显示面板的菜单栏内均有对应选项，所有部件均根据真实飞机的标准附加了性能属性，如单位体积质量、提供升力系数、阻力系数等。飞行器组件数据库中的部件可使用3DMax等三维建模软件设计，模型的大小比例与真实飞行器一致，性能数据设计可根据几种典型的真实飞机的性能数据分解平均值。飞行组件数据库中的飞行器模型的数据按照树形结构存储在数据库或数据文件中。所述虚拟飞行器总装车间包括飞行器部件碰撞检测模块、飞行器部件自动对齐模块、飞行器几何和性能数据计算模块。所述飞行器部件碰撞检测模块用于对飞行器部件的距离和位置关系进行检测，并在阀值范围内将部件进行吸附。所述飞行器部件自动对齐模块，用于将飞行器部件的贴合面自动调整拼接的角度及对齐。所述飞行器几何和性能数据计算模块，用于根据场景中模型的位置和类型，计算和调整飞行器部件组装后的性能参数。用户在菜单栏可使用鼠标键盘等输入设备来拖动、拼装、调整飞行器的各个部件，拼装过程中通过飞行器部件碰撞检测模块、飞行器部件自动对齐模块来自动吸附、对齐和拼接；通过飞行器几何和性能可计算飞行器的尺寸、重心和重量等参数，例如，飞机的翼展是计算飞机的两个机翼的尖端距离得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器设计平台，其特征在于：包括飞行器组件数据库和虚拟飞行器总装车间，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机性能的飞行器各个部件的数据模型信息，所述虚拟飞行器总装车间用于将选择的飞行器数据模型组装配置。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器设计平台，其特征在于：包括飞行器组件数据库和虚拟飞行器总装车间，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机性能的飞行器各个部件的数据模型信息，所述虚拟飞行器总装车间用于将选择的飞行器数据模型组装配置。2.如权利要求1所述的飞行器设计平台，其特征在于：所述虚拟飞行器总装车间包括飞行器部件碰撞检测模块、飞行器部件自动对齐模块、飞行器几何和性能数据计算模块；所述飞行器部件碰撞检测模块用于对飞行器部件的距离和位置关系进行检测，并在阀值范围内将部件进行吸附；所述飞行器部件自动对齐模块，用于将飞行器部件的贴合面自动调整拼接的角度及对齐；所述飞行器几何和性能数据计算模块，用于根据场景中模型的位置和类型，计算飞行器各部件的性能参数。3.如权利要求1所述的飞行器设计平台，其特征在于：还包括渲染模块，所述渲染模块用于为飞行器的各组件选择渲染不同的颜色。4.如权利要求1-3任一项所述的飞行器设计平台，其特征在于：还包括数据预览及检查面板模块，所述数据预览及检查面板模块用于对装配的飞行器模型的配置参数进行显示，确定是否满足设计要求。5.一种飞行器设计及软件仿真系统，其特征在于：包括飞行器设计平台、飞行器仿真系统和机驾驶操纵设备；所述飞行器设计平台，用于设计飞行器模型，并保存飞行器模型的配置数据；所述飞行器仿真系统，与所述飞行器设计平台进行数据通讯，用于接收飞行器设计平台的飞行器模型的配置数据，并为飞行器模型提供试飞场景，另外，所述飞行器仿真系统还用于接收飞机驾驶操纵设备的操纵指令，在操纵指令的控制下实现试飞。6.如权利要求5所述的飞行器设计及软件仿真系统，其特征在于：所述飞行器设计平台包括飞行器组件数据库和虚拟飞行器总装车间，飞行器组件数据库内包括附加了真实飞机...

【专利技术属性】
技术研发人员：白杨，谢岩，
申请(专利权)人：珠海大川航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44