[发明专利]一种通用型模拟飞行仿真环境测评系统

说明书

技术领域

本发明属于飞行模拟仿真环境技术领域，尤其是涉及一种通用型模拟飞行仿真环境测评系统。

背景技术

随着航空工业的发展，飞行模拟器已经在航空领域得到了广泛的运用。它不仅能使飞行员在地面环境进行高仿真度飞行训练，还能验证飞机各个子系统的设计是否满足性能要求，为优化飞机子系统的设计提供重要的参考。另外，由于新型飞机尤其是军机的设计日趋复杂化，飞机座舱中对飞行员手动操作能力的要求逐渐弱化，而对其关注仪表界面信息进而进行决策的要求更加突出。同时，有研究发现虽然飞行安全技术在日益提高，但人为因素造成的飞行事故所占比例却一直居高不下，造成这些飞行事故的原因都与飞行员操作水平、经验等问题息息相关。因此利用飞行模拟器来提高飞机驾驶过程中飞行员的操作水平，可以为提高飞机的飞行安全性提供可靠保障。

现有的飞行模拟器大部分是在实验室的静态环境下搭建的某一机型专用飞行模拟器，通过设计特定的飞行实验环节，在视景显示器上进行操作与测评，这种飞行模拟系统存在飞行仿真模型单一，系统扩展性和通用性差，飞行数据管理与分析不够完善的缺点。另外，目前的飞行模拟器主要用于飞行员的飞行训练以及新型飞行器的研究，缺乏既能模拟飞行过程又能对飞行员脑力负荷以及脑力疲劳进行测评的综合功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种通用型模拟飞行仿真环境测评系统。能够满足多种自行设计的飞行仿真模型，系统可以进行扩展，加载外部设计的飞机机型，并且利用统一接口参数可以方便的进行数据管理与分析。

本发明完整的技术方案包括：

一种通用型模拟飞行仿真环境测评系统，包括：

仿真实验台硬件系统(1)，模拟飞行仿真分析系统和模拟飞行驾驶系统(3)；

所述的仿真实验台硬件系统(1)用于模拟飞机座舱的真实物理环境；

所述的模拟飞行仿真分析系统(2)，用于仿真流程管理、飞行仿真参数显示、实时参数曲线显示和数据记录及数据管理；

所述的模拟飞行驾驶系统(3)，用于模拟飞机座舱的内部操纵环境以及飞行时的实时飞行状态和外部环境；

所述模拟飞行仿真分析系统(2)包括：

主控台子系统(21)，用于仿真实验目标的选择以及实验的初始化设置，并对飞行器的仿真模型以及飞行仿真参数进行加载和设置；

实时曲线显示子系统(22)，用于绘制仿真系统参数关于时间的变化曲线以便于对系统参数的变化规律进行实时观测；

实时参数显示子系统(23)，用于对仿真过程中的各系统参数进行实时显示；

数据存储子系统(24)，用于仿真过程中数据的实时读取和存储，并在仿真结束后将数据压缩，生成用于数据库软件进行分析的数据包；

数据管理子系统(25)，用于对平台参数信息进行统一管理，生成系统参数接口文件和用于数据库解析的模板文件，对数据存储子系统(24)生成的仿真实验数据包进行解析，并生成相应的参数和曲线报表用于对仿真结果进行处理和分析。

所述的仿真实验台硬件系统(1)包括多台液晶显示器，视景计算机(105)，脚蹬(106)，多功能油门杆(107)，方向操纵杆(108)和座椅(109)；

所述的模拟飞行仿真分析系统包括主控台计算机(1010)，实时曲线显示计算机(1011)，实时参数显示计算机(1012)，数据存储管理计算机(1013)；

所述的模拟飞行驾驶系统包括模型解算计算机。

所述的通用型模拟飞行仿真环境测评系统总体拓扑网络结构为：

主控台计算机、实时曲线显示计算机、实时参数显示计算机、数据存储管理计算机与模型解算计算机均安装有反射内存卡，并且通过光纤连成一个环，实现环内计算机之间的实时通信；

视景计算机通过交换机与主控台计算机以及模型解算计算机进行以太网通信；

每台计算机的控制接口通过KVM交换机连接，只需使用一套设备就能实现对所有计算机的控制。

所述主控台子系统(21)包括：

初始化子模块(211)，用于对实时光纤网环境中数据进行初始化及清零操作，并对实时光纤网工作状态进行手动测试；

模型加载子模块(212)，用于选择目标实验机型的飞行仿真模型，通过以太网将仿真模型下载到飞行模型解算子系统(31)，以及对模型的运行和停止操作；

视景通讯子模块(213)，用于设置视景系统IP地址和端口号，通过UDP协议与视景模拟子系统(32)进行数据交换；