大气紊流在飞行模拟器上的一种仿真方法

摘要

本发明公开一种大气紊流在飞行模拟器上的仿真方法，提供了一种准确的大气紊流模拟方法，建立的大气紊流仿真模型在频谱响应和仿真结果上更接近于大气紊流的统计特性，大气紊流的变化幅频也更剧烈。将这种紊流参数输入到模拟器主解算计算机运动方程中进行解算，得出的飞机飞行状态参数直接输送到模拟器运动系统和仪表系统中，就可以模拟紊流对飞机飞行状态的影响，特别是大气紊流带来的飞机抖振的影响，模拟的效果也准确逼真，避免了传统方法中直接人为地设置一个抖振函数加入到模拟器的仪表系统和运动系统中去模拟紊流的抖振影响而带来的误差和失真。

主权项

1、一种大气紊流在飞行模拟器上的仿真方法，包括以下步骤：在主解算计算机(1)上启动紊流程序，由随机数产生白信号，经过对三个方向紊流分量的频谱函数的有理化处理，再经过滤波器处理，形成紊流的三个分量，将这三个紊流分量经过坐标变换加入到飞机的飞行速度中，再代入到运动方程中进行结算，最后得出相关的飞机飞行状态参数；将这些飞行状态参数输出到网卡(2)，再输送到HUB(3)，再到网卡(4)，通过网卡(4)输出到平台控制计算机(5)——平台六个电动缸的长度(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)；平台控制计算机(5)根据这些飞行状态参数，经过一系列变换与滤波得到能反映飞机由于线运动和角运动而在运动平台上的飞行员座椅处产生的过载及其它动感信号作为平台运动的驱动信号，驱动信号分别对应平台的三个线位移(X)、(Y)、(Z)及三个转角：俯仰角、偏转角、滚转角；将平台驱动信号经过几何变换成为平台的每一根电动缸的长度(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)的驱动信号，使运动平台产生六个自由度的位置和姿态；输送到运动平台的飞行状态参数数据包括：飞机加速度在X上分量，飞机加速度在Y上分量，飞机加速度在Z上分量，俯仰角变化率，滚转角变化率，偏航角变化率，俯仰角，滚转角，偏航角，飞机角速度在X上的分量，飞机角速度在Y上的分量，飞机角速度在Z上的分量，飞机角加速度在X上的分量，飞机角加速度在Y上的分量，飞机角加速度在Z上的分量；将输送到仪表系统的飞行状态参数输出到网卡(2)，再到HUB(3)，再到网卡(4)，通过网卡(4)输送到飞行模拟器的主要仪表中，具体是空速表(12)、高度表(13)，迎角指示器(14)，过载指示器(15)，航行驾驶仪(16)，指令驾驶仪(17)，M数表(18)，升降速度表(19)，直接驱动仪表指针指示飞行状态参数值；输送到仪表系统的飞行状态参数数据包括：飞机空速，高度，迎角，过载，M数，升降速度，俯仰角，滚转角，偏航角。