CN114398806B - 飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置,方法包括:获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。本发明能够对大型客机的飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟,具备一定的通用性。

Description

飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置
技术领域
本发明涉及飞机模拟机技术领域,尤其涉及一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置。
背景技术
目前,大型客机飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真技术,主要是结合飞机厂商的数据包中的模型进行二次开发。由于现有大型客机的主机厂商主要源于国外,提供的数据包模型都是固定型号的模型。其模型都是飞机在设计研发过程中的伴随品,针对固定的飞机型号不断进行模型迭代,具有较强的固有化特性。其本质上是基于特定飞机型号的地面试验与试飞数据,通过拟合相关性能曲线,搭建数学模型,从而去估算其飞机的地面操纵特性,并不能完全地真实反映飞机地面操纵特性的通用化的架构原理,其模型的适用性与仿真逼真程度都只是针对数据包对应的特定飞机型号,在高逼真的仿真程度的前提下并不具备其通用化的特性。
由于飞行模拟机是基于数据开发面向客户需求的多个系统耦合的复杂产品,而对于飞行模拟机的地面操纵模型而言,本身涉及动力学的解算,导致系统的动态特性显著,对飞机姿态解算的影响也较为明显,进而使得模型修整对于飞行员的感观较为明显。因此,在保证客观测试数据准确的前提下,需要兼顾飞行员的直观感受。这就需要模型能够提供可修改的模型系数,通过调整模型外置的系数,在保证客观数据测试符合容差的条件下,能够改变飞行员的直观感受。
目前由于模型由主机厂商提供,模型中不提供可修改系数,因此模拟机厂商通常无法准确识别可调整的模型系数,只能通过大量的时间去不断调试迭代模型去改善飞行员的飞行体验,从而增加的企业员工的时间成本。
因此,如何建立通用化模型普遍用于大型客机的飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟,是当前课题亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置,用以解决现有技术中难以建立飞机模型机的通用化仿真模型的缺陷,实现对飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟。
本发明提供一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,包括:
获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
根据本发明提供的一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,所述将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数,具体包括:
将飞机的特征数据输入至缓冲支柱模块,获取飞机起落架的支柱垂向力;
将所述基准数据输入至摩擦特性模块获取地面摩擦系数;
获取飞机的刹车力矩、轮胎转弯角度以及起落架参数,并将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机起落架对机身产生的地面作用力;
将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
根据本发明提供的一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,所述作用力计算模块包括:轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块;
所述将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机的起落架对机身产生的地面作用力,具体包括:
将刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数输入至轮胎动力学模块,得到飞机的滑移比曲线、轮速变化量和轮胎形变量;
将所述滑移比曲线和起落架参数输入至纵向力模块,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力;
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
根据本发明提供的一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,还包括:
基于飞机轮胎所处的地面条件获取所述飞机的纵向摩擦系数;
得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力之后,方法还包括:
基于所述纵向摩擦系数和纵向作用力,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的静摩擦力以及滚动摩擦力。
根据本发明提供的一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块之前,还包括:
基于所述轮速变化量,获取刹车时轮胎的前向速度和侧向速度;
所述将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力,具体包括:
将所述前向速度、侧向速度、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
根据本发明提供的一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,所述将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩,具体包括:
将所述纵向作用力、侧向作用力以及支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
本发明还提供一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置,包括:
基准数据获取模块,用于获取通用化仿真模型的基准数据;
其中所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
参数获取模块,用于将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
仿真模块,用于将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的步骤。
本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法及装置,通过进行不同特性的地面摩擦系数实验得到基准数据,并将仿真模型划分为多个参数获取模块,基于飞机的特征数据和基准数据获得各个模块所需要的参数。本发明的基准数据经过是基于不同的实验结果获取的,因此能够对大型客机的飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟,具备一定的通用性。并且利用了模块化的特点,对应飞机真实物理系统架构,便于对各个子模块进行调参处理,从而对飞机的地面操纵特性进行了逼真的模拟。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的流程示意图之一;
图2是本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的模型结构图;
图3是本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置的结构示意图;
图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图2描述本发明的提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法。
参照图1,本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,包括以下步骤:
步骤110:获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的。
具体地,本实施例中的通用化仿真模型是对于大型客机的飞机模拟机建立的仿真模型,其基准数据是通过对飞机在不同的地面情况进行多次实验,从而得到的具有真实性、可行度以及通用化的数据。其中,基准数据的来源为飞机在干、湿、冰、积水、积雪、不均匀湿、不均匀冰和橡胶擦痕八种跑道情况。通过获取基准数据,在对飞机模拟机进行仿真时,能够使得仿真结果更具普适性。
步骤120:将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数。
具体地,本实施例中将通用化仿真模型进行分模块处理,以获取模型需要的不同参数,包括但不限于:起落架参数、地面摩擦系数、地面作用力、支柱垂向力等。
通过对多个模块分别进行参数的获取和调整,能够更加直观地对应飞机真实物理系统架构,从而便于对各个子模块进行参数的调整。
步骤130:将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
可以理解为,在通过各个子模块获取到通用化仿真模型的参数之后,通过该模型的运动方程进行仿真计算,从而得到该模型的仿真结果。其中,运动方程为飞机模拟机的所受合力与位移、速度和加速度之间的数学表达式。
本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,通过进行不同特性的地面摩擦系数实验得到基准数据,并将仿真模型划分为多个参数获取模块,基于飞机的特征数据和基准数据获得各个模块所需要的参数。本发明的基准数据经过是基于不同的实验结果获取的,因此能够对大型客机的飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟,具备一定的通用性。并且利用了模块化的特点,对应飞机真实物理系统架构,便于对各个子模块进行调参处理,从而对飞机的地面操纵特性进行了逼真的模拟。
基于以上实施例,所述将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数,具体包括:
将飞机的特征数据输入至缓冲支柱模块,获取飞机起落架的支柱垂向力;
将所述基准数据输入至摩擦特性模块获取地面摩擦系数;
获取飞机的刹车力矩、轮胎转弯角度以及起落架参数,并将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机起落架对机身产生的地面作用力;
将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
具体地,本实施例中,飞机的特征数据包括但不限于:过载力矩、起落架转向力矩、起落架压缩量等。支柱垂向力即为飞机起落架受到的飞机机身在竖直方向上的力。
摩擦特性模块根据基准数据,即根据综合控制台设置的飞机跑道条件,获取在不同状态下飞机轮胎收到的地面摩擦系数。
本实施例中的刹车力矩、轮胎转弯角度分别通过机轮刹车仿真模型、转向系统仿真模型获取,起落架参数通过起落架几何特性模块获取。其中,起落架参数为沿机体轴三个方向飞机重心到起落架轮胎接地点的距离。
综合处理模块基于地面作用力和支柱垂向力,计算飞机起落架各个方向的作用力,从而得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
本实施例通过多个参数获取模块,分别获取通用化仿真模型的不同模块的参数,通过不同模块获取模型仿真需要的数据,从而实现对整个模型的仿真计算。
基于以上实施例,所述作用力计算模块包括:轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块;
所述将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机的起落架对机身产生的地面作用力,具体包括:
将刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数输入至轮胎动力学模块,得到飞机的滑移比曲线、轮速变化量和轮胎形变量;
将所述滑移比曲线和起落架参数输入至纵向力模块,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力;
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
具体地,本实施例中的作用力计算模块分为轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块三个模块。轮胎动力学模块用于根据刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数,获取飞机轮胎在刹车时的滑移比曲线、轮速变化量以及轮胎形变量。
纵向力模块和侧向力模块,分别基于轮胎动力学模块获取的滑移比曲线、轮速变化量以及轮胎形变量,结合起落架参数,获取飞机的纵向作用力和侧向作用力。其中,纵向作用力主要指飞机刹车时和地面之间产生的纵向摩擦力,侧向作用力主要指飞机轮胎出现方向转变时,轮胎收到的侧向力。
基于以上实施例,飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法还包括:
基于飞机轮胎所处的地面条件获取所述飞机的纵向摩擦系数;
得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力之后,方法还包括:
基于所述纵向摩擦系数和纵向作用力,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的静摩擦力以及滚动摩擦力。
具体地,通过获取飞机轮胎的地面条件的纵向摩擦系数,并结合纵向作用力,获取轮胎在刹车时的滚动摩擦力和静摩擦力,从而便于分析刹车时轮胎的滚动状态。
基于以上实施例,将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块之前,还包括:
基于所述轮速变化量,获取刹车时轮胎的前向速度和侧向速度;
所述将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力,具体包括:
将所述前向速度、侧向速度、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
具体地,本实施例通过基于轮速变化量获取刹车时的前向速度和侧向速度,从不同的方向对飞机轮胎进行分析和测量,以获取更精准的速度变化。
基于以上实施例,所述将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩,具体包括:
将所述纵向作用力、侧向作用力以及支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
可以理解为,本实施例中的综合作用力和综合力矩是根据纵向作用力侧向作用力以及支柱垂向力进行合力计算,从而计算起落架多个方向受到的作用力和力矩,进而计算飞机起落架对机身产生的总力和总力矩。
图2是本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的整体框架结构图。
通用化仿真模型包括:起落架几何特性模块210、摩擦特性模块220、轮胎动力学模块230、侧向力模块240、纵向力模块250、缓冲支柱模块260、起落架作用力和力矩模块270。
将飞机姿态、几何数据输入至起落架几何特性模块210中,得到起落架几何参数,并输入至侧向力模块240、纵向力模块250中。将前向地速和跑到条件输入至摩擦特性模块220,得到地面摩擦系数并输入给轮胎动力学模块230,轮胎动力学模块230基于输入的轮胎转弯角度、刹车力矩和地面摩擦系数,生成A和B分别输入至侧向力模块240、纵向力模块250,其中A表示轮速变化量和轮胎形变量,B表示滑移比曲线。侧向力模块240、纵向力模块250分别生成侧向作用力和纵向作用力输入至起落架作用力和力矩模块270。将过载、前起落架转向力矩和起落架压缩量输入至缓冲支柱模块,得到支柱垂向力输入至起落架作用力和力矩模块270,起落架作用力和力矩模块270生成综合作用力和力矩给运动方程。
下面对本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置进行描述,下文描述的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置与上文描述的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法可相互对应参照。
参照图3,本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置,包括以下模块:
基准数据获取模块310,用于获取通用化仿真模型的基准数据;
其中所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
参数获取模块320,用于将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
仿真模块330,用于将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
本发明提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置,通过进行不同特性的地面摩擦系数实验得到基准数据,并将仿真模型划分为多个参数获取模块,基于飞机的特征数据和基准数据获得各个模块所需要的参数。本发明的基准数据经过是基于不同的实验结果获取的,因此能够对大型客机的飞行模拟机的地面操纵特性的实时仿真模拟,具备一定的通用性。并且利用了模块化的特点,对应飞机真实物理系统架构,便于对各个子模块进行调参处理,从而对飞机的地面操纵特性进行了逼真的模拟。
基于以上实施例,参数获取模块具体用于:
将飞机的特征数据输入至缓冲支柱模块,获取飞机起落架的支柱垂向力;
将所述基准数据输入至摩擦特性模块获取地面摩擦系数;
获取飞机的刹车力矩、轮胎转弯角度以及起落架参数,并将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机起落架对机身产生的地面作用力;
将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
基于以上实施例,所述作用力计算模块包括:轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块;
所述将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机的起落架对机身产生的地面作用力,具体包括:
将刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数输入至轮胎动力学模块,得到飞机的滑移比曲线、轮速变化量和轮胎形变量;
将所述滑移比曲线和起落架参数输入至纵向力模块,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力;
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
基于以上实施例,还包括以下模块:
摩擦系数获取模块:用于基于飞机轮胎所处的地面条件获取所述飞机的纵向摩擦系数;
摩擦力获取模块:用于基于所述纵向摩擦系数和纵向作用力,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的静摩擦力以及滚动摩擦力。
基于以上实施例,还包括:
速度获取模块:用于基于所述轮速变化量,获取刹车时轮胎的前向速度和侧向速度;
参数获取模块具体用于:
将所述前向速度、侧向速度、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
基于以上实施例,参数获取模块具体用于:
将所述纵向作用力、侧向作用力以及支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,该方法包括:
获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,该方法包括:
获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,该方法包括:
获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,其特征在于,包括:
获取通用化仿真模型的基准数据;其中,所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果;
所述将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数,具体包括:
将飞机的特征数据输入至缓冲支柱模块,获取飞机起落架的支柱垂向力;
将所述基准数据输入至摩擦特性模块获取地面摩擦系数;
获取飞机的刹车力矩、轮胎转弯角度以及起落架参数,并将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机起落架对机身产生的地面作用力;
将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩;
所述作用力计算模块包括:轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块;
所述将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机的起落架对机身产生的地面作用力,具体包括:
将刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数输入至轮胎动力学模块,得到飞机的滑移比曲线、轮速变化量和轮胎形变量;
将所述滑移比曲线和起落架参数输入至纵向力模块,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力;
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力;
其中,基准数据的来源为飞机在干、湿、冰、积水、积雪、不均匀湿、不均匀冰和橡胶擦痕八种跑道情况;
飞机的特征数据包括过载力矩、起落架转向力矩以及起落架压缩量;
支柱垂向力为飞机起落架受到的飞机机身在竖直方向上的力;
起落架参数为沿机体轴三个方向飞机重心到起落架轮胎接地点的距离。
2.根据权利要求1所述的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,其特征在于,还包括:
基于飞机轮胎所处的地面条件获取所述飞机的纵向摩擦系数;
得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力之后,方法还包括:
基于所述纵向摩擦系数和纵向作用力,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的静摩擦力以及滚动摩擦力。
3.根据权利要求1所述的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,其特征在于,
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块之前,还包括:
基于所述轮速变化量,获取刹车时轮胎的前向速度和侧向速度;
所述将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力,具体包括:
将所述前向速度、侧向速度、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力。
4.根据权利要求1所述的飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法,其特征在于,
所述将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩,具体包括:
将所述纵向作用力、侧向作用力以及支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩。
5.一种飞行模拟机的通用化仿真模型的建模装置,其特征在于,包括:
基准数据获取模块,用于获取通用化仿真模型的基准数据;
其中所述基准数据是基于不同特性的地面摩擦系数实验的结果得到的;
参数获取模块,用于将所述通用化仿真模型划分为多个参数获取模块,将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数;
仿真模块,用于将获取到的模型参数输入给所述通用化仿真模型的运动方程,得到所述通用化仿真模型的仿真结果;
所述将飞机的特征数据和基准数据输入至多个所述参数获取模块,得到建模需要的模型参数,具体包括:
将飞机的特征数据输入至缓冲支柱模块,获取飞机起落架的支柱垂向力;
将所述基准数据输入至摩擦特性模块获取地面摩擦系数;
获取飞机的刹车力矩、轮胎转弯角度以及起落架参数,并将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机起落架对机身产生的地面作用力;
将所述地面作用力和所述支柱垂向力输入至综合处理模块,得到飞机起落架对机身产生的综合作用力和综合力矩;
所述作用力计算模块包括:轮胎动力学模块、纵向力模块和侧向力模块;
所述将所述刹车力矩、轮胎转弯角度、起落架参数和地面摩擦系数输入至作用力计算模块,得到飞机的起落架对机身产生的地面作用力,具体包括:
将刹车力矩、轮胎转弯角度以及地面摩擦系数输入至轮胎动力学模块,得到飞机的滑移比曲线、轮速变化量和轮胎形变量;
将所述滑移比曲线和起落架参数输入至纵向力模块,得到地面对飞机轮胎刹车时产生的纵向作用力;
将所述轮速变化量、轮胎形变量以及起落架参数输入至侧向力模块,得到飞机刹车时产生的侧向作用力;
其中,基准数据的来源为飞机在干、湿、冰、积水、积雪、不均匀湿、不均匀冰和橡胶擦痕八种跑道情况;
飞机的特征数据包括过载力矩、起落架转向力矩以及起落架压缩量;
支柱垂向力为飞机起落架受到的飞机机身在竖直方向上的力;
起落架参数为沿机体轴三个方向飞机重心到起落架轮胎接地点的距离。
6.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述飞行模拟机的通用化仿真模型的建模方法的步骤。
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