[发明专利]参数化飞行动态回放方法

说明书

本发明属于飞机综合保障领域，为实现智能化多模态的飞行动态回放能力，设计了一种参数化飞行动态回放方法，适应新一代飞机和无人机的智能保障维护需求，同时在功能架构、呈现模态、仿真逼真度等方面对现有的飞行回放方法和工具进行了改进，首次提出了三维飞机模型与运动面动作联动回放，极大地提升飞行回放仿真度，提出了飞机姿态与故障告警信息同步回放，极大地提升数据分析效率，首次提出了面向任务剖面的重要参数同步监视回放，赋予了更加丰富有效的回放仿真信息。可以实现三维飞机模型与运动面动作联动回放、飞机姿态与故障告警信息同步回放和面向任务剖面的重要参数同步监视回放，满足新一代飞行器的智能保障维护需求。

技术领域

本发明属于飞机综合保障技术领域，具体涉及到一种参数化飞行动态回放方法。

背景技术

现代飞机在飞行过程中各系统、各部件的工作状态参数经过记录、打包、传输和储存后形成了飞行数据。飞行数据最初仅仅用于飞机失事后的事故原因调查，经过近半个世纪的发展，飞行数据由最初的几个或十几个发展到几千几万个参数，其用途也逐渐涵盖了飞机研制、试飞、训练、状态监控、故障诊断与预测等方面。现阶段有人机或无人机的飞行数据回放技术和方法比较相似，一般包含参数散点图、参数时序图和参数值列表等静态参数回放功能，回放形式单一且不直观。基于现有飞行数据回放方法存在的局限性，地勤人员对飞机系统进行状态确认和故障排查时，不具备对飞行任务中的故障和告警信息进行回溯分析的手段，无法直观地评估故障和告警对飞行任务和姿态造成的影响，针对起落架、舵面和螺旋桨等可能发生卡滞等故障的运动面缺乏有效的可视化仿真技术，缺乏面向任务剖面的重要参数进行同步监视回放的能力，不能适用于新型飞行器的智能保障维护需求。

发明内容

为了实现智能化多模态的飞行动态回放能力，设计了一种参数化飞行动态回放方法，可以实现三维飞机模型与运动面动作联动回放、飞机姿态与故障告警信息同步回放和面向任务剖面的重要参数同步监视回放，满足新一代飞行器的智能保障维护需求。

本发明技术方案：

参数化飞行动态回放方法，包括以下步骤：

步骤1.参数化飞行动态回放方法针对不同飞机构型建立高精度低面数的三维机体模型，依据飞机真实尺寸对副翼、襟翼、尾翼、运动面、起落架和螺旋桨机体结构进行建模，对所有运动面机构建立数据映射接口，同时建立机场、塔台、跑道、天空、云朵和地形视景模型，加载生成用于支持飞行动态回放的三维仿真回放场景；

步骤2.参数化飞行动态回放方法通过读取和解析飞行数据，获得机载参数值和采样时刻的序列，在静态参数回放模块中以参数曲线和参数列表的形式进行静态参数回放；

步骤3.参数化飞行动态回放方法通过特征参数提取模块提取飞机的大气特征表决参数、运动面位移表决参数、机载系统状态参数、任务剖面参数，其中大气特征表征参数包括通过飞机大气系统测量的经度、纬度、气压高度、真空速、马赫数，运动面位移表决参数包括飞机所有舵面位置表决值、螺旋桨转速、起落架收放状态，机载系统状态参数包括飞机机电系统、飞控系统、任务系统故障状态和告警信息，任务剖面参数包括表征飞行任务特征的轮载、地速和表速、导弹发射状态，还包括飞行数据中存储的状态参数，提取所有特征参数后统一所有参数的采样时刻序列，生成用于支持飞行动态回放的时间轴；

步骤4.参数化飞行动态回放方法通过航迹地图回放模块加载本地存储或在线获取的平面地图或卫星地图文件，对步骤3中获取的大气特征表决参数通过经纬度匹配算法在地图文件中标记航行轨迹点，依据历经各航迹点的时间顺序绘制整个飞行过程的航迹线，按照时间轴回放整个飞行过程中的航迹地图；