用于飞行模拟器的松软地面仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特征在于，其包括步骤：步骤S1，按结构力学中的刚度系数和阻尼系数对地面的松软程度进行数值化，采用不同的所述刚度系数和所述阻尼系数来描述所述地面的不同松软条件；步骤S2，根据所述不同的松软条件设定所述刚度系数和所述阻尼系数的系数表，从而实现根据仿真时设定的地面松软条件，在所述系数表中查找到对应的所述刚度系数和所述阻尼系数；步骤S3，根据所述系数表中查找到的对应的所述刚度系数和所述阻尼系数，同时根据所述飞行器的起落架的起降压力，计算出所述地面的压缩量，从而获得飞行模拟器的实时仿真应用结果。本发明专利技术不仅简单有效，而且具有实时性，能够满足飞行模拟器起降仿真需求。

Soft ground simulation method for flight simulator

【技术实现步骤摘要】
用于飞行模拟器的松软地面仿真方法
本专利技术涉及飞行模拟器仿真数据包，尤其涉及一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法。
技术介绍
国内外飞行模拟器通用要求和鉴定要求中，均有关于地面松软的模拟要求，对于松软地面仿真方法隶属于飞行力学仿真辅助模型数据包，而目前的飞行模拟器的松软地面仿真要么设计复杂，成本高，要么运行不稳定，不能满足飞行模拟器仿真需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，简单实用，可靠性高，实时性好，能够满足飞行模拟器仿真需求。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特点在于，其包括步骤：步骤S1，按结构力学中的刚度系数和阻尼系数对地面的松软程度进行数值化，采用不同的所述刚度系数和所述阻尼系数来描述所述地面的不同松软条件；步骤S2，根据所述不同的松软条件设定所述刚度系数和所述阻尼系数的系数表，从而实现根据仿真时设定的地面松软条件，在所述系数表中查找到对应的所述刚度系数和所述阻尼系数；步骤S3，根据所述系数表中查找到的对应的所述刚度系数和所述阻尼系数，同时根据所述飞行器的起落架的起降压力，计算出所述地面的压缩量，从而获得飞行模拟器的实时仿真应用结果。优选地，所述地面的类型包括但不限于水泥地面、柏油路地面、草地地面和土地地面。优选地，所述系数表采用二维数组的形式，按列分别为所述地面的名称、所述刚度系数和所述阻尼系数，按行分别是所述地面的所述类型、所述刚度系数和所述阻尼系数一一对应。优选地，所述步骤S3包括步骤：步骤S31，实时获取仿真中所述飞行模拟器的每个所述起落架的所述起降压力，所述起降压力为垂直于所述地面方向的垂直起降压力；步骤S32，根据每个所述起落架的所述垂直压力，及根据所述系数表查表得到所述刚度系数和所述阻尼系数，计算得出所述压缩量与所述垂直起降压力的比例关系。优选地，所述步骤S32还包括步骤：步骤S321，将实时获取的所述飞行模拟器的所述起降垂直压力进行计算作为弹簧阻尼系统的等效质量，所述弹簧阻尼系统的等效质量＝所述弹簧阻尼系数/g，其中g为重力加速度；步骤S322，根据等效后的弹簧阻尼系统的质量，计算出所述飞行模拟器的位移与所述等效质量之间的关系，并根据牛顿第二定律，计算得到所述压缩量与所述垂直起降压力的关系。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术简单实用，能够为飞行模拟器提供接近真实的松软地面仿真环境，有效地突破了技术封锁；可靠性高，原理简单明了，刚度系数和阻尼系数的数值化基于真实地面环境，来源可靠；实时性好，对事先准备好的数值化的数据表进行查表，高效而快速，能够满足飞行模拟器仿真需求。附图说明图1是本专利技术基于弹簧-阻尼器原理的松软地面仿真方法流程图。图2是本专利技术基于弹簧-阻尼器原理的松软地面仿真方法在飞行模拟器飞行力学数学模型中的位置示意图。图3是等效弹簧-阻尼系统示意图。图4是正压力与时间历程的关系示意图。图5是地面压缩量与时间历程关系示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。请参照图1，本专利技术一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其包括步骤：步骤S1，按结构力学中的刚度系数和阻尼系数对地面的松软程度进行数值化，采用不同的所述刚度系数和所述阻尼系数来描述所述地面的不同松软条件；步骤S2，根据所述不同的松软条件设定所述刚度系数和所述阻尼系数的系数表，从而实现根据仿真时设定的地面松软条件，在所述系数表中查找到对应的所述刚度系数和所述阻尼系数；步骤S3，根据所述系数表中查找到的对应的所述刚度系数和所述阻尼系数，同时根据所述飞行器的起落架的起降压力，计算出所述地面的压缩量，从而获得飞行模拟器的实时仿真应用结果。优选地，所述地面的类型包括但不限于水泥地面、柏油路地面、草地地面和土地地面。优选地，所述系数表采用二维数组的形式，按列分别为所述地面的名称、所述刚度系数和所述阻尼系数，按行分别是所述地面的所述类型、所述刚度系数和所述阻尼系数一一对应，基于弹簧-阻尼器原理的松软地面数值化刚度-阻尼系数二维表示例如下：以上系数表采用二维数据表方式，将不同松软程度地面设计为一个(n×2)的二维数组，数组的行代表等不同条件如水泥地面、柏油路地面、草地地面和土地地面等，第一列代表刚度系数，第2列代表阻尼系数。仿真时，利用设定的地面类型Gj，从二维表中查找出对应的刚度系数K(Gj)以及阻尼系数D(Gj)，如下表：优选地，所述步骤S3包括步骤：步骤S31，实时获取仿真中所述飞行模拟器的每个所述起落架的所述起降压力，所述起降压力为垂直于所述地面方向的垂直起降压力，如图2所示，fzi表示垂直起降压力，下标i表示第i个起落架；步骤S32，根据每个所述起落架的所述垂直压力，及根据所述系数表查表得到所述刚度系数和所述阻尼系数，计算得出所述压缩量与所述垂直起降压力的比例关系。优选地，所述步骤S32还包括步骤：步骤S321，将实时获取的所述飞行模拟器的所述起降垂直压力进行计算作为弹簧阻尼系统的等效质量，所述弹簧阻尼系统的等效质量＝所述弹簧阻尼系数/g，即m＝fzi/g，其中g为重力加速度；如图3所示，步骤S322，根据等效后的弹簧阻尼系统的质量，计算出所述飞行模拟器的位移y(t)与所述等效质量m之间的关系，并根据牛顿第二定律，计算得到所述压缩量与所述垂直起降压力的关系。地面压缩量与垂直起降压力的关系计算结果示意图如图3和图4所示，初始压缩量为0，初始速度为-2m/s，等效刚度为200000N/m，等效阻尼为80000N-s/m，重力加速度为9.8m/s2。由于机轮触地瞬间正向压力很大，因此压缩量大，随着弹簧-阻尼系统起作用，最终系统会达到平衡状态。本专利技术简单实用，能够为飞行模拟器提供接近真实的松软地面仿真环境，有效地突破了技术封锁；可靠性高，原理简单明了，刚度系数和阻尼系数的数值化基于真实地面环境，来源可靠；实时性好，对事先准备好的数值化的数据表进行查表，高效而快速，能够满足飞行模拟器仿真需求。以上结合附图实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本专利技术做出种种变化例。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。因而，实施例中的某些细节不应构成对本专利技术的限定，本专利技术将以所附权利要求书界定的范围作为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特征在于，其包括步骤：/n步骤S1，按结构力学中的刚度系数和阻尼系数对地面的松软程度进行数值化，采用不同的所述刚度系数和所述阻尼系数来描述所述地面的不同松软条件；/n步骤S2，根据所述不同的松软条件设定所述刚度系数和所述阻尼系数的系数表，从而实现根据仿真时设定的地面松软条件，在所述系数表中查找到对应的所述刚度系数和所述阻尼系数；/n步骤S3，根据所述系数表中查找到的对应的所述刚度系数和所述阻尼系数，同时根据所述飞行器的起落架的起降压力，计算出所述地面的压缩量，从而获得飞行模拟器的实时仿真应用结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特征在于，其包括步骤：
步骤S1，按结构力学中的刚度系数和阻尼系数对地面的松软程度进行数值化，采用不同的所述刚度系数和所述阻尼系数来描述所述地面的不同松软条件；
步骤S2，根据所述不同的松软条件设定所述刚度系数和所述阻尼系数的系数表，从而实现根据仿真时设定的地面松软条件，在所述系数表中查找到对应的所述刚度系数和所述阻尼系数；
步骤S3，根据所述系数表中查找到的对应的所述刚度系数和所述阻尼系数，同时根据所述飞行器的起落架的起降压力，计算出所述地面的压缩量，从而获得飞行模拟器的实时仿真应用结果。


2.根据权利要求1所述的用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特征在于，所述一种用于飞行器的松软地面仿真方法，其特征在于，所述地面的类型包括但不限于水泥地面、柏油路地面、草地地面和土地地面。


3.根据权利要求2所述的用于飞行模拟器的松软地面仿真方法，其特征在于，所述系数表采用二维数组的形式，按列分别为所述地面的名称、所述刚度系数和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙传伟，
申请(专利权)人：南京乐飞航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32