舰载机多机协同飞行训练模拟器设计与实现
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某航模飞行控制系统的设计与实现第一章:绪论航模是模拟真实飞行器的模型飞机,也是一个充满挑战和创意的领域。
为了使航模更加具有真实感和可控性,需要开发飞行控制系统(FCS)。
FCS是一个复杂的系统,它需要在不同机动状态下精确地测量和控制飞行器。
本文将介绍某航模飞行控制系统的设计和实现。
第二章:系统架构FCS通常包括传感器、执行器和中央处理器(CPU)三个主要组成部分。
传感器测量飞机的状态,执行器控制飞机的运动,CPU负责处理和实时控制系统。
在FCS中,传感器和执行器分别连接到CPU,通过特定的通讯协议实现数据的传输和控制指令的接收和发送。
第三章:传感器选择和集成传感器是FCS中非常关键的部分。
正确选择传感器,可以有效地提高系统的性能和稳定性。
根据需要测量的参数,我们选择了加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计四种传感器。
其中,加速度计和陀螺仪用于测量加速度和角速度,磁力计用于测量磁场,气压计用于测量高度。
这四种传感器可以提供航模的完整状态信息。
为了将传感器集成到系统中,我们需要编写驱动程序和读取数据的程序。
此外,还需要校准传感器来减少误差,并使用滤波算法对原始数据进行滤波。
第四章:执行器选择和集成执行器常常包括电动机和伺服机构。
电动机用于推动螺旋桨或航模本身的运动,伺服机构用于控制舵面或螺旋桨角度。
在此系统中,我们使用了两个电动机和4个舵机。
为了控制它们,我们需要执行程序来编写PWM信号,以便将数据发送到执行器,根据输入的控制指令随时控制动作的力度和方向。
第五章:控制算法设计控制算法是FCS的核心部分,它必须在实时和复杂的环境下预测飞机的行为和执行控制指令。
我们使用了传统的PID算法来控制姿态和控制算法来控制位置。
这些算法需要在不同的操作模式下进行参数调整,以确保系统在各个操作模式下都具有较高的稳定性和控制性能。
第六章:系统实现在系统开发过程中,我们使用C语言和汇编语言编写了数据接口、数据存储、驱动程序和控制算法程序,并使用Keil C网络生成了可执行文件。
水面舰艇战术训练仿真模型设计与实现邹文萌;刘喜作【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(34)20【摘要】运用模拟器在舰艇部队和院校进行战术模拟训练已经非常普遍,要求也越来越高.为了使模拟器能够很好满足目前舰艇部队战术训练的需要,本文利用可重用标准组件设计方法,建立基于分布式的虚拟环境系统框架,对水面舰艇战术训练中的作战单元组件,虚拟环境组件,战术想定组件和网络服务管理组件等关键模型进行仿真建模,为舰艇战术训练模拟器提供可重用可扩展的环境和模型支持,并在舰艇模拟训练系统综合演练中得到应用,能够满足目前新型舰艇作战指挥和相关技能训练的需要,也为研制新型舰艇训练模拟器提供依据和模型参考.%It is very popular that the naval ship troops and academies use the simulators for tactical training. In order to meet the requirement of tactical training and military simulation in naval ship troop, the modular architecture methods are a-dopted for the establishment of virtual combat simulation system. The developed architecture is based on object oriented and modular design principles, while it explores the flexibility and strength of the simulation system. Some key components such as combat unit component, virtual environment unit component, tactical scenarios unit component and web sever unit component are simulated and modeled in the naval tactical training for the support of the simulation model and virtual environment.They were used in the simulator systems for integrate training, and show more effectiveness.【总页数】4页(P125-127,130)【作者】邹文萌;刘喜作【作者单位】海军大连舰艇学院模拟训练中心,辽宁大连 116018;海军大连舰艇学院模拟训练中心,辽宁大连 116018【正文语种】中文【中图分类】TN919-34【相关文献】1.基于MAXSim的水面舰艇反导仿真模型设计 [J], 邵作浩;由大德;熊正祥2.水面舰艇运动仿真模型研究 [J], 孙晏涛3.基于HLA的水面舰艇战术训练模拟系统仿真设计 [J], 张开胜;曹之新;张建伟4.水面舰艇编队反潜作战仿真模型组件化研究 [J], 刘剑;陆铭华;王永洁5.海军水面舰艇战术数据库的设计与实现 [J], 冯杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统设计
于凤全;沈学利;周晓光;赵仁厚
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2014(31)9
【摘要】对某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统进行了设计研究.给出了某型舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统的模型框架.定义了建模过程中所涉及的主要坐标系,研究与分析了与主旋翼相关的诱导速度、挥舞角、拉力、扭矩的计算方法,给出了舰载直升机部件气动建模思路.最后,结合舰载直升机数据,对直升机飞行模拟器飞行仿真系统对舰载机飞行员的操纵响应进行了仿真分析.设计的舰载直升机飞行模拟器飞行仿真系统已经成功应用到了某型舰载直升机飞行模拟器上,具有仿真度高、实时性好等特点,起到了良好的训练效果,得到了舰载直升机飞行教员和学员的认可.
【总页数】5页(P67-70,83)
【作者】于凤全;沈学利;周晓光;赵仁厚
【作者单位】辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁葫芦岛125105;辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁葫芦岛125105;海军航空兵学院模拟训练系,辽宁葫芦岛125001;海军航空兵学院模拟训练系,辽宁葫芦岛125001
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.探究飞行模拟器飞行仿真系统集成方法 [J], 王志海
2.飞行仿真技术:第四讲飞行模拟器操纵负荷系统及运动系统 [J], 彭晓源
3.训练型飞行模拟器系统设计及仿真研究 [J], 赵凯
4.飞行模拟器的飞行仿真软件设计 [J], 王建培
5.飞行模拟器飞行仿真系统集成方法研究 [J], 张玲;陈宁;姬云;朱江
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无人机模拟训练系统设计与实现作者:谢迪来源:《中国高新技术企业》2015年第31期摘要:现代化战争呈现出明显的无人化趋势,现代无人机被广泛用于执行各种非杀伤性和软、硬杀伤性任务。
无人机在执行侦察、监视、打击任务时,对操作手都有严格要求。
无人机模拟训练系统作为培训无人机操作手的手段,能使操作手熟悉无人机的各项操作,因此,研制功能完备的无人机模拟训练系统对更好地训练无人机的操作手有重要意义。
关键词:无人机;模拟训练系统;现代化战争;侦察任务;监视任务;打击任务文献标识码:A中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2015)31-0030-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.31.0141 概述本模拟训练系统是在无人机地面站系统硬件基础上搭建的,该系统包括飞行控制计算机、飞行模型计算机、三维视景计算机、任务计算机、飞控机和网络交换机。
各部分软件功能如下:1.1 测控软件安装于飞行控制计算机,接收来自模拟训练服务器的飞行数据,显示虚拟无人机的飞行参数和飞行航迹,并结合飞行控制面板一起发送控制命令给飞控机,完成对虚拟无人机的控制。
1.2 飞控软件安装于飞控机,主要完成导航计算和控制率解算。
飞控机接收来自飞行控制计算机和飞行控制面板的控制指令,解算后将舵面控制指令发送给飞机模型计算机,同时接收来自飞机模型计算机的飞行高度、空速、飞机姿态、发动机转速等信息,按通信协议打包后,发给模拟训练服务器。
1.3 网络服务器程序安装于任务控制计算机,完成将422串口数据转化为网络通信数据,网络通信数据转化为422串口数据的数据转换工作,同时接收来自飞控机的飞行参数以及来自训练管理计算机的故障模拟信号,将两者叠加后,发送给飞行控制计算机。
1.4 飞机模型软件安装于飞机模型计算机,采用有气动参数建立的非线性飞机模型,对飞机的飞行高度、空速、飞机姿态以及发动机转速进行模拟。
1.5 三维视景仿真软件安装于三维视景计算机,通过网络接收来自飞机模型计算机的飞机姿态、位置坐标等信息和来自模拟训练服务器的飞行控制指令,在三维视景中将虚拟无人机的飞行状态实时显示出来,反映了操作人员的操作过程,给考官及训练人员最直观的感受。
飞行模拟器声音模拟子系统的设计与实现目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................................... ....... II 目录 .. (I)II 第1章绪论 .. (1)1.1课题来源及目的意义 (1)1.1.1 课题来源 (1)1.1.2目的和意义 (1)1.2国内外研究状况分析 (2)1.3论文的主要研究内容 (5)第2章飞行模拟器声音子系统的需求分析及总体设计 (7)2.1飞行模拟器声音模拟子系统需求分析 (7)2.1.1系统功能需求分析 (8)2.1.2非功能需求分析 (9)2.2飞行模拟器声音模拟子系统总体设计 (10)2.2.1系统架构设计 (10)2.2.2系统硬件结构设计 (11)2.2.3 系统功能设计 (12)2.3关键技术 (14)2.4本章小结 (18)第3章飞行模拟器声音模拟子系统的设计 (19)3.1系统的业务流程 (19)3.2声音采集模块的详细设计 (20)3.3播放环境噪音模块的详细设计 (22)3.4混音模块的详细设计 (24)3.4.1三维声音 (24)3.4.2发动机声音模拟 (25)3.4.3混音 (26)3.5实时通信模块的详细设计 (29)3.5.1实时传输解析 (29)3.5.2语音传输 (30)3.6播放告警音模块的详细设计 (31)3.6.1判断告警音优先级 (31)3.6.2启动枚举声卡播放声音 (32)3.7接口的详细设计 (32)3.7.1接口解析 (32)3.7.2接口数据 (33)3.8本章小结 (35)第4章飞行模拟器声音模拟子系统的实现 (36) 4.1声音采集模块的实现 (36)4.2播放环境噪音模块的实现 (37)4.3混音模块的实现 (38)4.3.1三维声音的实现 (38)4.3.1混音的实现 (40)4.4实时通信模块的实现 (42)4.5播放告警音模块的实现 (43)4.5.1判断告警音优先级 (43)4.5.1启动枚举声卡播放声音 (46)4.6接口的实现 (47)4.7本章小结 (48)第5章飞行模拟器声音模拟子系统的测试 (49) 5.1测试方案 (49)5.1.1 测试目标 (49)5.1.2 测试环境 (49)5.2系统功能测试 (50)5.2.1声音采集模块功能测试 (50)5.2.2播放环境噪音模块功能测试 (51)5.2.3混音模块功能测试 (51)5.2.4实时通信模块功能测试 (52)5.2.5播放告警音模块功能测试 (52)5.3系统性能测试 (53)5.4测试结论 (54)5.5本章小结 (55)结论 (56)参考文献 (57)哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (60) 致谢 (61)个人简历 (62)。
本技术公开了一种海军水面舰艇虚拟训练模拟系统,包括:中央信息处理控制单元、仿真房和舰艇动力仿真系统,中央信息处理控制单元包括行驶模拟系统、训练测评系统和紧急事件模拟系统;仿真房内部设置有横向和纵向两组管道、烟雾扩散器、增压泵、声光报警器和温湿度传感器,烟雾扩散器的出风口设置有加热组件,仿真房顶部设置有水箱、底部设置有储水槽,且仿真房的底面上开设有若干个与储水槽连通的透水孔,储水槽上连接有回水管,回水管上连接有水泵。
本技术系统中可模拟各项数据,将数据随机组合,针对训练者进行多项训练,采用配套的VR设备,根据不同情境模拟舰艇行驶状态,提高训练者应对能力,并在考核结束后给出考核分。
权利要求书1.一种海军水面舰艇虚拟训练模拟系统,包括:中央信息处理控制单元、仿真房(1)和舰艇动力仿真系统,其特征在于:所述中央信息处理控制单元包括行驶模拟系统、训练测评系统和紧急事件模拟系统,所述舰艇动力仿真系统包括风力仿真模块、舰艇操作模拟平台、动力仿真数据库、压气机模拟数据库和转速模拟数据库;所述仿真房(1)内部设置有横向和纵向两组管道(6)、烟雾扩散器(4)、增压泵(3)、声光报警器(5)和温湿度传感器(11),所述烟雾扩散器(4)的出风口设置有加热组件,所述仿真房(1)顶部设置有水箱(2)、底部设置有储水槽(13),且仿真房(1)的底面上开设有若干个与储水槽(13)连通的透水孔(14),所述储水槽(13)上连接有回水管(10),所述回水管(10)上连接有水泵(12),且回水管(10)上端与水箱(2)连通,所述增压泵(3)的输出口通过连接管连接有电磁阀(8),所述电磁阀(8)上设置有三个接口,另外两个接口分别与横向/纵向管道(6)连接,所述管道(6)表面设置有破损点(7);所述紧急事件模拟系统包括火灾/爆炸事件模拟、管道(6)破损紧急补漏模拟和触礁事故模拟,所述火灾/爆炸事件模拟包括火势蔓延模拟仿真和烟雾扩散模拟仿真,通过中央信息处理与控制单元来对紧急事件模拟系统传输指令,启动紧急事件模拟系统,同时开启仿真房(1)内的声光报警器(5)、增压泵(3)、电磁阀(8)和烟雾扩散器(4),烟雾扩散器(4)输出烟雾且通过烟雾扩散器(4)底部的加热组件来进行加热处理,向仿真房(1)内吹送具有一定热量的烟雾,模拟火灾情景,增压泵(3)对水箱(2)内的水增压后输出至管道(6)内,并通过破损点(7)喷出,训练人员到达仿真房(1)内部后对破损点(7)以及仿真房(1)内部的积水进行处理。
分布式交互虚拟仿真飞行训练平台的设计与实现
王志乐;许路航;付战平
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2010(010)013
【摘要】虚拟仿真训练已成为飞行训练的重要手段之一.利用HLA分布式仿真技术,基于COM组件与PLUGIN设计了分布式交互飞行虚拟仿真训练平台,综合运用数据池、回调函数、C/S组播等方法,通过一种面向交互状态的主动触发和筛选机制,实现了通用平台下单舱、单机前后舱以及多机协同训练中实时交互和设备状态的同步.该平台适用于桌面级仿真训练软件和中小型飞行训练器的快速开发.
【总页数】6页(P3248-3253)
【作者】王志乐;许路航;付战平
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.分布式飞行视景仿真平台的设计与实现 [J], 董小龙;孙金标
2.分布式交互仿真中的网络安全平台的设计与实现 [J], 张锰
3.无人机虚拟仿真三维交互控制模型的设计与实现 [J], 成坚;郭玖涌;孙烨;王宏新
4.直升机分布式自动飞行仿真平台设计与实现 [J], 陈燕云;何伟;盛守照;江驹
5.直升机分布式自动飞行仿真平台设计与实现 [J], 陈燕云;何伟;盛守照;江驹
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反潜直升机任务系统训练模拟器的设计与实现
茅坪;金晓明;王春财;陈国军
【期刊名称】《系统仿真技术》
【年(卷),期】2013(009)002
【摘要】针对反潜直升机训练成本高、协同配合困难的现状,从现有仿真技术水平出发,在对反潜直升机任务系统模拟训练功能需求分析的基础上,深入探讨构建反潜直升机任务系统训练模拟器的要素.介绍了此类模拟器一般应有的主要功能、软硬件结构和工作原理;并详细阐述了系统实现过程中需解决的关键技术,包括直升机飞行性能仿真模型、飞控系统模拟、吊放声纳搜潜系统模拟、综合处理系统模拟和操纵负荷系统模拟等;最后描述了模拟器通过教员台的作战想定设置,进行反潜的一般训练过程.
【总页数】6页(P161-166)
【作者】茅坪;金晓明;王春财;陈国军
【作者单位】海军装备研究院,上海200436;海军装备研究院,上海200436;海军装备研究院,上海200436;海军装备研究院,上海200436
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于.NET和SQL的设备管理任务系统的设计与实现 [J], 张咏波;龚国丽;何彩升
2.网上货运市场任务系统的设计与实现 [J], 李素兰;陈忠鹤;吴美;汤茂斌
3.特种飞机综合化任务系统P HM设计与实现 [J], 张洪亮
4.基于STM32的多任务系统的设计与实现 [J], 赵宇科;高红亮;胡惠敏;李小玲
5.基于STM32的多任务系统的设计与实现 [J], 赵宇科;高红亮;胡惠敏;李小玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于虚拟现实的飞行模拟与飞行员训练系统设计虚拟现实技术的快速发展和普及,为飞行模拟与飞行员训练系统设计提供了新的可能性。
基于虚拟现实的飞行模拟与飞行员训练系统可以提供更真实、更高效的飞行训练体验,提升飞行员的技能水平和安全意识。
本文将探讨如何设计基于虚拟现实的飞行模拟与飞行员训练系统,以实现优质的训练效果。
首先,基于虚拟现实的飞行模拟与训练系统需要具备逼真的场景和模型。
通过使用虚拟现实设备,如头戴式显示器和手柄控制器,飞行员可以沉浸在高度真实的飞行环境中。
系统应该模拟各种天气条件、机场设施和航空器性能,以便飞行员能够在不同情况下获得充分的训练。
系统还应该考虑到地形、建筑物和其他飞行器的交互,以提供真实的空中交通体验。
其次,飞行模拟与训练系统需要提供全面的训练内容和功能。
系统应该包括基础飞行技能的训练,如起飞、降落、急转等,以及复杂的任务运行,如航法计划、空中加油、紧急处理等。
系统还应该提供飞行员交流和协作的能力,可以模拟真实的通信场景和团队合作。
此外,系统还应该有灵活的设置选项,以便根据具体训练需求进行定制,如不同机型、航线和任务参数的设定。
在虚拟现实飞行模拟与训练系统中,飞行员能够体验到高度交互性和自定义性。
通过虚拟现实设备,飞行员可以实时调整飞行器的设置,如座椅位置、仪表板布局等,以适应不同身体条件和个人偏好。
在飞行过程中,飞行员可以通过设备的触觉反馈和视觉效果感受到真实的驾驶体验。
此外,系统应该能够记录和回放飞行员的操作过程,以便进行训练成果的评估和分析。
虚拟现实飞行模拟与训练系统的设计还需要考虑到飞行员的身体和心理需求。
系统应该提供舒适的运动平台和人机界面,以减少运动疲劳和晕动症的发生。
飞行员的生理指标和情绪变化也可以通过生物传感器和情感分析技术进行监测和反馈,以便及时调整训练内容和难度,提升训练效果和安全性。
最后,基于虚拟现实的飞行模拟与飞行员训练系统的设计还要考虑到可扩展性和可持续发展。
基于LVC的舰载机作战指挥训练系统设计
刘剑超;董斐;姬嗣愚;吴穹
【期刊名称】《现代防御技术》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】针对舰载机实装多兵种作战指挥训练组织难度大、风险高等特点,考虑到飞行模拟训练经济型、安全性等优点,对舰载机作战指挥训练系统进行研究设计,搭建了系统整体框架,阐述了技术原理,介绍了各分系统的功能作用,实现了“背靠背”作战筹划、多层次兵力指挥控制、接入指挥信息系统实装、多维度态势展现、对抗效果评估等辅助决策支持等功能,建立了“人在环”和“人不在环”两种应用模式,最后对关键技术进行了分析,如采用注入式扩展技术以支撑高性能并行仿真引擎驱动,提出了基于接口的编程和动态QoS的联合中间件技术,利用代码重用方式实现工程数字模型封装集成等。
【总页数】9页(P130-138)
【作者】刘剑超;董斐;姬嗣愚;吴穹
【作者单位】中国人民解放军91475部队;中国人民解放军92020部队
【正文语种】中文
【中图分类】E926.392;TJ76
【相关文献】
1.基于指挥信息系统的海军作战指挥训练评估机制∗
2.基于工作流的舰载机作战指挥引导∗
3.基于海军一体化指挥平台的作战指挥训练系统设计与运用研究
4.基于
UML和Petri网的舰载机作战指挥引导5.舰载机对海作战训练仿真系统设计与关键技术
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基于虚拟现实技术的军事模拟训练系统设计与实现近年来,随着科技的迅猛发展,虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)在各个领域都得到了广泛应用,军事领域也不例外。
基于虚拟现实技术的军事模拟训练系统设计与实现成为一个备受关注的话题。
本文将重点探讨该系统的设计与实现,通过详细分析不同方面的需求来满足军事训练的目标。
首先,基于虚拟现实技术的军事模拟训练系统需要具备高度逼真的图像和声效。
这要求系统能够准确呈现不同地形、战场环境、武器装备、敌我行动等各个方面的细节。
通过利用虚拟现实技术,系统可以提供沉浸式的训练体验,使士兵们感受到真实战场的紧张和压力,从而增强其训练效果和实战能力。
其次,该训练系统设计与实现要考虑到实时交互的需求。
军事操作需要快速反应和准确判断,因此系统应具备快速响应的特点。
通过引入虚拟现实技术中的交互设备,如手柄、头盔、战术传感器等,士兵们可以根据需要操控自己的角色进行作战,并与其他训练者进行实时互动。
这种实时互动可以使训练更加接近实战,提高士兵们的战术和团队合作能力。
第三,为了增强实战感受,该军事模拟训练系统应能提供多种训练场景和任务。
无论是城市街区、山地战场还是亚极地环境,系统都应能根据需要灵活切换场景,并提供相应的任务目标。
训练者可以根据自己的能力和训练目标选择不同的场景和任务,在虚拟世界中进行实战演练。
这种灵活性和多样性能够满足不同军种和作战需求的训练要求,提高士兵们对不同情况下的应变能力。
此外,安全性也是设计与实现该系统时需要考虑的要素之一。
虽然该系统是基于虚拟现实技术,但仍需确保训练者在进行训练时的安全。
系统设计应当考虑到潜在的危险因素,并采取相应的安全措施来保护训练者的人身安全。
例如,在体验虚拟现实环境之前,训练者应进行必要的身体检查和操作规范的培训,以保证他们具备合适的身体状况和正确的使用方法。
最后,基于虚拟现实技术的军事模拟训练系统设计与实现还需要结合数据分析和评估功能。