一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，包括视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机、系统构型管理计算机；系统构型管理计算机通过局域网交换机分别与视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间建立通信；视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间通过光纤网络交换机之间建立通信与反射内存卡互联，进行实时通信。本实用新型专利技术通用化程度高，集成化程度高，配置灵活，可扩展性强。扩展性强。扩展性强。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统


[0001]本技术涉及飞行控制
，具体涉及一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统。

技术介绍

[0002]通用航空General Aviation，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。通航飞行器涵盖了有人和无人的直升机、固定翼、自转旋翼机、飞艇、气球、多旋翼、复合翼及最近颇受关注的城市交通分布式动力垂直起降飞行器等。
[0003]随着计算机、电驱动技术、控制技术、传感技术等的发展与成熟、应用场景和飞行器构型的复杂化等，各类通航飞行器纷纷向着电气化、自动化、智能化方向快速发展，因而对于电传控制技术、自动控制技术的应用需求激增。国内先后开展了北京通航P750、航空工业Y5B、西锐SR20等的机型的无人化改装及水陆两栖应急救援飞机AG600的电传改型设计。
[0004]飞控系统的开发与验证是一项复杂的系统工程，各型号飞控系统的开发过程中，需要广泛和深入的仿真和测试。对于仿真提出了较高的要求。目前的仿真与测试存在如下问题：
[0005]1、仿真测试与开发工作脱节，数字仿真与半物理仿真脱节，迭代速度慢；
[0006]面向模型的设计与验证的优势在于开发与测试、数字与半物理仿真都面向同一版本的模型，可以大大降低版本更替过程中，由于文档和理解偏差导致的错误，可以快速迭代与并行验证。
[0007]目前的仿真测试工作模式中，依然是串行模式，只能按照建模控制律设计、设计仿真、全过程数字仿真、系统开发、半物理仿真逐步开展，仿真尤其是半物理仿真较为滞后，导致开发与测试周期较长。本系统围绕同一版本的模型，开发和仿真工作可以并行开发，提高了研发效率。
[0008]2、通用化不足、继承性差。
[0009]各研制单位针对不同型号已经开发了一些针对某一型号或某一专用领域需求的飞行控制仿真系统，专用性太强、通用性较差，重复开发情况严重，且前期型号积累的宝贵经验随人走，继承性不能被保证，造成巨大的浪费。

技术实现思路

[0010]本技术提供的一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，其通用化程度高，集成化程度高，配置灵活，可扩展性强。
[0011]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0012]一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，其包括：视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综
合计算机、系统构型管理计算机；
[0013]所述系统构型管理计算机通过局域网交换机分别与所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间建立通信；
[0014]所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间通过光纤网络交换机之间建立通信与反射内存卡互联，进行实时通信。
[0015]进一步的方案是，所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机均包含至少一块显示器以及配置有反射内存卡。
[0016]更进一步的方案是，所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间通过光纤网络交换机与各自的反射内存卡互联，进行实时通信。
[0017]更进一步的方案是，所述视景仿真计算机用于接收光纤网络交换机所传输的飞行器位置、姿态信息；
[0018]所述仿真管理计算机用于提供半物理仿真模型，收集并保存仿真数据，用以记录和回放。
[0019]更进一步的方案是，所述座舱模拟器包括驾驶杆、显示仪表、脚蹬、油门杆、辅助操纵手柄和按钮。
[0020]更进一步的方案是，所述实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机均为嵌入式实时计算机。
[0021]更进一步的方案是，所述局域网交换机用于与各个计算机中的网卡构成一非实时通信系统。
[0022]更进一步的方案是，所述光纤网络交换机用于与各个计算机中的反射内存卡构成一实时通信系统。
[0023]由此可见，本技术具有以下有益效果：
[0024]1、通用化程度高：采用反射内存星型架构和模块化设计思想，一方面，各模块耦合低，模块之间通信实时性强；另一方面，各模块内聚高，功能明确且单一，便于形成视景地形库和模型库、动力学模型库等经验的积累，并便于在后续开发中复用和继承。
[0025]2、集成化程度高，模型建立、程序开发、数字仿真及半物理仿真都在本系统内部完成，大大提高了迭代的速度，提高了开发与验证的效率，降低了交互过程中出错的风险，降低建设成本的同时，提高了开发效率。
[0026]3、配置灵活，可扩展性强：可以根据不同项目和不同研发阶段的需求，通过系统构型管理计算机和非实时网络灵活配置系统构型，满足应用程序开发、嵌入式程序开发、数字仿真和半物理仿真等不同需求，并可根据项目需求，进一步扩展其他的仿真测试功能。
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。
附图说明
[0028]图1是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例的原理
图。
[0029]图2是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中系统构型管理计算机的原理图。
[0030]图3是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中数字仿真构型的原理图。
[0031]图4是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中应用程序开发构型的原理图。
[0032]图5是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中实时仿真模型交叉编译开发构型的原理图。
[0033]图6是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中飞控飞管程序交叉编译开发构型的原理图。
[0034]图7是本技术一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统实施例中半物理仿真构型的原理图。
具体实施方式
[0035]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]参见图1至图4，本技术所涉及的一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，包括：一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，其包括：视景仿真计算机10、仿真管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化飞行器飞控开发与仿真一体化系统，其特征在于，包括：视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机、系统构型管理计算机；所述系统构型管理计算机通过局域网交换机分别与所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间建立通信；所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间通过光纤网络交换机之间建立通信与反射内存卡互联，进行实时通信。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机均包含至少一块显示器以及配置有反射内存卡。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述视景仿真计算机、仿真管理计算机、座舱模拟器、实时飞机模型与机载设备仿真计算机、飞控飞管计算机仿真机、综合计算机之间通过光纤网络交换机与各自的反射内存卡互联，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娟霞，林清，刘东辉，刘菊红，
申请(专利权)人：中航通飞研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：