CN114995191A - 一种eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质；该方法包括：若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型；基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。本申请实施例需采用多轮仿真验证，通过多轮迭代，不断完善设计，实现各个阶段的验证和功能确认。
Description
技术领域
本申请实施例涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
一般在新机型研制和取适航证的过程中需要使用各种符合性方法来证明其对需求的符合性，同时也需要在设计研制的过程中不断迭代验证设计。由于eVTOL全新的飞机特性和高等级的安全性需求，其设计验证迭代必然要求更加全面，在整个飞机研制过程中实现规定的安全保障力度。而工程仿真验证是被一致认可的作为证明符合性的有效手段之一，既可以降低飞行测试风险也可以降低验证的成本。
飞机工程仿真验证和试验在现代飞机研制过程中将扮演越来越重要的角色，模拟试验内容将覆盖所有可能的飞行科目及整个飞行包线，充分验证飞行控制律、整个包线内的飞行品质，使得飞行控制软件能够充分的运行，以便在地面及早发现问题并及早解决，同时也使驾驶员能充分体验飞机系统设计和使用的一大特点，据此，工程模拟器(Engineering Flight Simulator，简称EFS)应用而生，它是被一致认可的作为证明符合性的有效手段之一，既可以降低飞行测试风险，也可以降低验证的成本。而在传统的飞机研发流程中，模拟器的集成验证和确认通常在传统系统工程V模型的右端，这样导致的结果是系统集成在物理试验阶段，迭代周期较长，后期发现问题后，优化和改进成本较高，比如在模拟器飞行验证过程中发现控制律或者人机布局需要改动，除了重新设计，硬件的再加工和改造以及重复验证将花费大量人力、物力、财力，严重的阻碍了飞机研制进度。
发明内容
本申请提供一种eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质，需采用多轮仿真验证，通过多轮迭代，不断完善设计，实现各个阶段的验证和功能确认。
第一方面，本申请实施例提供了一种eVTOL飞机仿真验证方法，所述方法包括：
若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，所述验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；
根据所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与所述验证阶段所对应的仿真验证模型；
基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到所述待验证的模型满足所述准出条件。
第二方面，本申请实施例还提供了一种eVTOL飞机仿真验证装置，所述装置包括：检测模块、获取模块和验证模块；其中，
所述检测模块，用于若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，所述验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；
所述获取模块，用于根据所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与所述验证阶段所对应的仿真验证模型；
所述验证模块，用于基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到所述待验证的模型满足所述准出条件。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本申请任意实施例所述的eVTOL飞机仿真验证方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请任意实施例所述的eVTOL飞机仿真验证方法。
本申请实施例提出了一种eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质，若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，先检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；然后根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型；再基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。也就是说，在本申请的技术方案中，可以将验证阶段划分为：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；在不同的验证阶段采用不同的模型对飞机进行仿真验证，这样在任何一个环节出现问题都可以及时发现并得到及时解决。而在传统的飞机研发流程中，系统集成在物理试验阶段，迭代周期较长，后期发现问题后，优化和改进成本较高。因此，和现有技术相比，本申请实施例提出的eVTOL飞机仿真验证方法、装置、电子设备及存储介质，需采用多轮仿真验证，通过多轮迭代，不断完善设计，实现各个阶段的验证和功能确认；并且，本申请实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
附图说明
图1为本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证方法的第一流程示意图；
图2为本申请实施例提供的eVTOL飞机的模拟器的阶段示意图；
图3为本申请实施例提供的桌面模拟器集成验证V模型的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的eVTOL飞机多轮验证V模型的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证方法的第二流程示意图；
图6为本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证方法的第一流程示意图，该方法可以由eVTOL飞机仿真验证装置或者电子设备来执行，该装置或者电子设备可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置或者电子设备可以集成在任何具有网络通信功能的智能设备中。如图1所示，eVTOL飞机仿真验证方法可以包括以下步骤：
S101、若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段。
在本步骤中，若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则电子设备可以检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段。作为一种全新的飞行器，eVTOL飞机的设计将引入了诸多新概念、新技术，包括具有非常规气动布局的航空器外型，降低专业知识和培训要求的驾驶舱设计理念，不同于传统航空的城市运营场景，新颖的飞行控制系统和其他具有不同程度自动化和自主性的新系统。同时由于eVTOL飞机的运营环境包含有人口稠密的闹市区和较低空域环境，其安全冗余度要求很高(和传统的民航运输类飞机一致，安全性指标为10-9)，而传统的商用类飞机的安全性指标仅为10-7，大量的使用先进技术(如分布式电推、电传飞控和简化操作的驾驶舱设计等)和高安全性的适航指标要求都对eVTOL飞机的研发设计工作提出了更高的要求。由于eVTOL飞机采用了一种全新的设计理念，目前无论国内还是国际上主流的民航局均没有颁布适用于该类型飞机的合适的适航规章，因而国内载人eVTOL飞机的认证以《正常类飞机适航规定》为基础或者通过制定基于等效安全原则的不同专有条件来定义eVTOL飞机的审定基础。一般地，在新机型研制和取适航证的过程中需要使用各种符合性方法来证明其对需求的符合性，同时也需要在设计研制的过程中不断迭代验证设计。由于eVTOL全新的飞机特性(比如高度集成化和智能化飞控系统和驾驶舱显示设计)和高等级的安全性需求，其设计验证迭代必然要求更加全面，在整个飞机研制过程中实现规定的安全保障裕度。而工程仿真验证是被一致认可的作为证明符合性的有效手段之一，既可以降低飞行测试风险也可以降低验证的成本。
图2为本申请实施例提供的eVTOL飞机的模拟器的阶段示意图。如图2所示，图2给出了eVTOL飞机研制过程中，不同阶段的模拟器的实现形式，即从最开始的桌面模拟器(DTS)到不断迭代的完整工程模拟器(EFS-2)和最后的培训设备。下面就每一阶段流程进行详细叙述。
一、桌面模拟器(DTS)验证阶段：eVTOL飞机的桌面模拟器主要作用是在飞机设计初期通过快速原型设计对诸如飞机飞行动力学特性、显示系统功效进行等进行初步研究，辅助设计人员尽早发现和完善设计缺陷。对应于“5V”模型的前两个V过程。图3为本申请实施例提供的桌面模拟器集成验证V模型的结构示意图。如图3所示，本阶段还可以划分为两个子阶段：子模型开发验证阶段和子模型集成验证阶段。a)子模型开发验证阶段：在初期飞机需求基本确定后，进入到系统定义阶段的论证，此阶段的主要工作是借鉴过往已有型号相关经验，并结合其他相关方面的规范协议(例如，外形布局、推进装置、空气动力、飞行器结构、电子系统等方面的规范协议)，以及系统自身子系统的各种规范(例如，安全性要求，计算机，传感器，显示系统等)，通过这些协议的要求分别开发各子模型并进行单系统的验证。b)子模型集成验证阶段：当模型反复验证到一定阶段，可将飞机构型设计暂时冻结，进行不同子模型的集成，也就是桌面模拟器(DTS)的开发，eVTOL飞机研发涉及到各个子系统的仿真验证模型可能涉及到不同的开发工具，此刻需要进行联合仿真(co-simulation)，由于Modelica语言支持FMI标准协议，通过导出FMU的形式可将不同工具的仿真模型导入到Modelica或Simulink主平台进行综合集成验证。本申请实施例中的桌面模拟器可以包括：飞控系统模型、飞机动力学模型、大气模型、电推模型等，配合简单的硬件操纵杆手柄可形成一套人在回路的仿真验证平台，满足了需求到仿真的模型承接，通过快速原型技术实现eVTOL飞机基于SVO理念的初步验证和简单的仪表显示人机功效分析验证。其技术亮点在于多源异构模型的集成，即联合仿真(co-simulation)形成了从需求-架构-飞行系统仿真验证-结果反馈到需求的全闭环验证。
二、验证模型库阶段：在完成基本的桌面模拟器验证后，已验证的模型库(DemoKit)除了具备DTS的一切功能，还增加了场景控制单元，即Scenario Generator，它用于进行场景的设置和故障的触发，方便验证人员进行全方面测试；同时取代了之前的简易视景系统，升级了飞行场景演示的所有必要元素，并提供了更为高逼真度的仿真环境。在新机型项目启动后，本申请所描述的eVTOL验证的模型库Demo Kit专注于系统设计、飞行器全回路仿真和其他用于验证和测试飞机逻辑和设备规格的程序，该流程阶段处于第三个V模型的上段，主要由仿真主机、视景主机和桌面显示器组成，若增选VR可进行VR飞行体验。
三、虚拟铁鸟(VIB)验证阶段：传统的飞机研发流程中，一般在设计验证阶段通过“铁鸟试验”等各类物理试验进行系统综合和整机级控制性能验证，与传统的工程模拟器类似，其成本高昂，一旦出现设计反复，会使整个飞机研发流程减缓。而eVTOL飞机的预设研制周期要求一般短于传统飞机，因此虚拟铁鸟(VIB)的概念应用而生，不同于桌面模拟器注重飞行动力学和基于SVO的显控界面的初始验证，它主要专注于机电一体化的虚拟测试(电控和机械仿真)，由于继承了之前验证的模型库，该阶段集成测试要求要高于桌面模拟器，对应于“5V”模型的第三，四个V的中间部分右侧。需要说明的是，本申请所描述的验证过程的虚拟铁鸟(VIB)阶段并不能完全取代传统铁鸟的作用，最大的帮助应该是减少了真实铁鸟的设计反复。此外，由于虚拟铁鸟电控系统的模型颗粒度高于桌面模拟器，其模型集作为整机级被控对象支持控制系统再验证，用于控制器开发的模型在环(Model in the Loop)、软件在环(Software in the Loop)和硬件在环(Hardware in the Loop)仿真的成熟度也更好，也为下一阶段半实物真实座舱试验打下基础。
四、半实物座舱验证阶段(EFS-1阶段)：此阶段的作用等同于部分传统的工程模拟器，对应于“5V”模型的第四个V过程右侧上段，之前的整机模型此时一般都会生成相应的代码编译成EXE文件并连接相应的硬件设备运行。当然，驾驶舱的硬件设备是可以随意替换的(取决于适航飞机构型的完善程度)，具有很大的兼容性，该驾驶舱一般被称为“Aircraft-1”，在飞机研制中期，半实物座舱的作用巨大，通过它对SVO概念进行真正的人在回路验证，并对座舱布局和仪表显示等人机工程学进行确认；同时检验各系统之间的动态匹配关系。由于该模拟器构型的灵活性，为了达到满意的测试效果，在上面验证时间常常超过数百小时甚至上千小时，这一阶段基本上解决了进行铁鸟试验前所有可能出现的问题，当然在该阶段仍然会存在飞机构型没有完全确认的情况，只要按照制造商飞机构型或未来构型计划，迭代完成EFS的构型/配置管理。
由于eVTOL飞机在初始研制阶段，不确定因素很多，所以EFS的功能迭代过程必然要比训练用模拟器快的多，最大限度地保证飞机研发实现EFS的快速构型转换(比如I/O通道增减)也是提高EFS使用效能的重要一环，可重用结构和简单的软件配置更改方案是EFS高效使用的前提。在这一阶段后半段，随着测试不断深入和快速迭代，该型机的训练用数据包已经形成雏形。通过不断的工程仿真验证、人机界面优化，仿真硬件也不断为航材件(如虚拟仿真模型被替换为真正的机载飞控计算机等)替换，继而形成训练用准数据包，此时对于系统的集成和测试已具备了接近逼真的环境，可真正验证系统或者子系统部件之间接口的正确性和兼容性(比如航电系统)；验证整个系统的功能、技术性能是否满足详细的规范要求；暴露最后潜在的硬件或者软件故障模式机理。考虑到MOC8的极端机动对工程师和所有工程设备/电缆线束的制约，本发明所描述的EFS不会带有运动系统。
五、EFS-2和虚拟试飞阶段：此阶段对应于“5V”模型的第五个V过程右侧的上段，在此过程之前，通过铁鸟台(由于本发明重点描述eVTOL研制过程中的5V模型，传统的真实铁鸟没有单独涉及，其验证阶段位于半实物座舱和虚拟试飞之间)的实物物理试验将各系统部件的本质真实地体现出来，再对系统进行最后简单修正完善，增加半实物座舱(EFS-2)，实现驾驶舱控制到旋翼甚至舵面(端到端控制)整体集成，就可以进行首次虚拟试飞测试了，该试飞是试飞员真实试飞前的预演，可将飞行员在真实首飞可能遇到问题尽可能的呈现出来，也就是说在飞机研制后期，可利用EFS-2+铁鸟进行常规的、安全的和故障情况下的测试而不必面对真实飞行情况存在的风险，为复杂飞机试飞提供理论参考。最后，通过工程模拟器的多次虚拟试飞，试飞员已经对该型机的各个性能完全了解，虚拟试飞过程中的数据也被存储，为工程模拟器的数据完善提供飞行资料支撑，在真实飞机首飞过后，进行初始比对。之后持续不断的飞行试验是必须的，它也是验证系统性能的最终阶段，试飞结果也最具有权威性，而工程模拟器的数据也不断完善。随着飞机在飞行包线内各科目试飞，系统的全部真实数据逐步获得，通过这些数据再反复的进行飞行仿真设备各系统的完善和修正(多次迭代)，并整理出相应高等级数据包，可应用于二次开发，此时的工程模拟器可以作为训练模拟器的原型机，为培训飞行员发挥更大的作用。
本申请实施例涉及的工程模拟设备和培训设备均不含运动系统，针对培训设备，由于eVTOL飞机飞行环境条件(低空低速)和采用基于SVO设计理念(安全且易于操作)，真实飞行中遇到飞机过载的突变的情况较少，大部分飞行阶段飞行状态平稳，对运动系统要求很低，采用飞行训练器(FTD)即可满足日后的训练需求。
S102、根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型。
在本步骤中，电子设备可以根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型。具体地，当待验证的模型在当前时段内处于桌面模拟器验证阶段时，电子设备可以获取与桌面模拟器验证阶段所对应的仿真验证模型；当待验证的模型在当前时段内处于验证模型库阶段时，电子设备可以获取与验证模型库阶段所对应的仿真验证模型；当待验证的模型在当前时段内处于虚拟铁鸟验证阶段时，电子设备可以获取与虚拟铁鸟验证阶段所对应的仿真验证模型；当待验证的模型在当前时段内处于半实物座舱验证阶段时，电子设备可以获取与半实物座舱验证阶段所对应的仿真验证模型；当待验证的模型在当前时段内处于虚拟试飞验证阶段时，电子设备可以获取与虚拟试飞验证阶段所对应的仿真验证模型。
S103、基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。
在本步骤中，电子设备可以基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。具体地，电子设备在基于当前子阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证时，可以采用如下操作步骤：若验证阶段包括N个子阶段，则电子设备可以先按照时间顺序将N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数；然后在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出当前子阶段所对应的仿真验证模型；再基于当前子阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对待验证的模型进行仿真验证完毕。
进一步地，电子设备在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出当前子阶段所对应的仿真验证模型时，可以采用如下操作步骤：当验证阶段包括两个子阶段时，若当前子阶段为第一子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若当前子阶段为第二子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。可选地，当验证阶段包括三个子阶段时，若当前子阶段为第一子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出部件级的仿真验证模型；若当前子阶段为第二子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若当前子阶段为第三子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。
图4为本申请实施例提供的eVTOL飞机多轮验证V模型的结构示意图。如图4所示，考虑到eVTOL飞机的新特点：1、迭代加速和为确认而设计，在设计之初就应考虑到设计的可验证性和可确认性；2、开发与确认同体系、同模型、同工具：要注重验证设备的开发，先进的验证设备及开发工具将能实现系统成长的可视化。3、同状态，全环境验证，保证验证的正确性和有效性。分系统级验证必须具备有完备的实验测试仪器和手段。所有环节的参数必须完全采集到位。4、仿真原型技术的积极应用，加大数学仿真力度，应做到在数学仿真(模型)阶段发现的问题不留到地面综合实验中，能在地面综合实验中解决的问题，不留到空中试飞中。5、建立标准化知识库，以及标准验证环境，提高快速修改系统设计以满足客户需求。6、采用新的开发和验证方法解决复杂系统与成本之间的矛盾。考虑到上述因素，同时为改善传统模拟器验证确认过程中存在的问题，在总结了世界上先进的民机制造商的研制经验后，同时结合eVTOL飞机特征并依据最新的基于模型的系统工程理论，本申请提出了一种新的开发验证流程，该流程拟采用多轮仿真验证，即在飞机研制的不同阶段进行多个V模型验证，实现边研制边验证，力求让设计缺陷暴露在前端，通过多轮迭代，不断完善设计，进而衍生出不同类型和功能度的模拟器，实现各个阶段的验证和确认功能。可以大大降低之前传统V模型(右端)验证的各类风险。除了提出eVTOL飞机开发过程中的5V验证流程外，本申请也针对eVTOL飞机的培训设备精度要求和培训大纲提出了一些新的建议，比如，培训设备不需要运动系统和操纵负荷，培训科目应该增加低空飞行和垂直起降训练等。
按照标准中的定义，训练设备分系统使用了四个逼真度等级：无(None)、通用的(Generic)、有代表性的(Representative)和特定的(Specific)，为每项训练任务确定每项模拟特性所要求的最低逼真度等级。除了定义仿真精度外，同时将整个仿真系统按照如下模拟特性分为三个维度：航空器模拟(Aircraft Simulation)：飞行驾驶舱布局和结构，飞行模型(空气动力特性和发动机)、地面操作、飞机系统、飞行操纵装置和操纵力；提示模拟(Cueing Simulation)：声音提示、视景提示和运动提示；环境模拟(EnvironmentSimulation)：环境-空中交通管制、环境-导航、环境-大气和天气、环境-机场和地形。由于eVTOL飞机和现有固定翼直升机不同的飞行特点，其模拟特性维度内容会有所不同，比如前面提到针对eVTOL飞机训练设备，可以不安装运动系统，因而不会有运动暗示；再比如从航空器模拟维度来看，由于绝大多数eVTOL飞机机型采用了垂直起降的方式和基于SVO的操纵设计理念，地面操作和飞控操纵力这块几乎不需要了，但需增加更复杂的垂直起降到前飞的过渡状态的飞行动力学模拟；从环境模拟的角度来看，由于eVTOL飞机更接近地面飞行(飞行高度较低)，其对地形仿真精度要求会更高，而对机场仿真要求也变成了适用于垂直起降的垂直升降机场。本申请根据eVTOL飞机运行特征并结合和自身在培训仿真领域的多年经验给出模拟训练设备(FTD)中各要素的仿真精度要求：
表1
本申请实施例提出的eVTOL飞机仿真验证方法，若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则先检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；然后根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型；再基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。也就是说，在本申请的技术方案中，可以将验证阶段划分为：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；在不同的验证阶段采用不同的模型对飞机进行仿真验证，这样在任何一个环节出现问题都可以及时发现并得到及时解决。而在传统的飞机研发流程中，系统集成在物理试验阶段，迭代周期较长，后期发现问题后，优化和改进成本较高。因此，和现有技术相比，本申请实施例提出的eVTOL飞机仿真验证方法，需采用多轮仿真验证，通过多轮迭代，不断完善设计，实现各个阶段的验证和功能确认；并且，本申请实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
实施例二
图5是本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证方法的第二流程示意图。基于上述技术方案进一步优化与扩展，并可以与上述各个可选实施方式进行结合。如图5所示，eVTOL飞机仿真验证方法可以包括以下步骤：
S501、若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段。
S502、根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型。
S503、若验证阶段包括N个子阶段，则按照时间顺序将N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数。
S504、在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出当前子阶段所对应的仿真验证模型。
在本申请的具体实施例中，当验证阶段包括两个子阶段时，若当前子阶段为第一子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若当前子阶段为第二子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。可选地，当验证阶段包括三个子阶段时，若当前子阶段为第一子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出部件级的仿真验证模型；若当前子阶段为第二子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若当前子阶段为第三子阶段，则电子设备可以在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。此外，本申请实施例中的桌面模拟器验证阶段包括：开发验证阶段和集成验证阶段；其中，开发验证阶段所对应的仿真验证模型为系统级的仿真验证模型；系统级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的协议规范：外形布局、推进装置、空气动力、飞行器结构、电子系统；集成验证阶段所对应的仿真验证模型为飞机级的仿真验证模型；飞机级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的子模型：飞控系统模型、飞机动力学模型、大气模型、电推模型。
S505、基于当前子阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对待验证的模型进行仿真验证完毕；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。
在本步骤中，电子设备可以基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。具体地，电子设备在基于当前子阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证时，可以采用如下操作步骤：若验证阶段包括N个子阶段，则电子设备可以先按照时间顺序将N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数；然后在验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出当前子阶段所对应的仿真验证模型；再基于当前子阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对待验证的模型进行仿真验证完毕。
本申请实施例提出的eVTOL飞机仿真验证方法，若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则先检测待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；然后根据待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与验证阶段所对应的仿真验证模型；再基于验证阶段所对应的仿真验证模型，对待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到待验证的模型满足准出条件。也就是说，在本申请的技术方案中，可以将验证阶段划分为：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；在不同的验证阶段采用不同的模型对飞机进行仿真验证，这样在任何一个环节出现问题都可以及时发现并得到及时解决。而在传统的飞机研发流程中，系统集成在物理试验阶段，迭代周期较长，后期发现问题后，优化和改进成本较高。因此，和现有技术相比，本申请实施例提出的eVTOL飞机仿真验证方法，需采用多轮仿真验证，通过多轮迭代，不断完善设计，实现各个阶段的验证和功能确认；并且，本申请实施例的技术方案实现简单方便、便于普及，适用范围更广。
实施例三
图6为本申请实施例提供的eVTOL飞机仿真验证装置的结构示意图。如图6所示，所述eVTOL飞机仿真验证装置包括：检测模块601、获取模块602和验证模块603；其中，
所述检测模块601，用于若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，所述验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；
所述获取模块602，用于根据所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与所述验证阶段所对应的仿真验证模型；
所述验证模块603，用于基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到所述待验证的模型满足所述准出条件。
进一步地，所述验证模块603，具体用于若所述验证阶段包括N个子阶段，则按照时间顺序将所述N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数；在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出所述当前子阶段所对应的仿真验证模型；基于所述当前子阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对所述待验证的模型进行仿真验证完毕。
进一步地，所述桌面模拟器验证阶段包括：开发验证阶段和集成验证阶段；其中，所述开发验证阶段所对应的仿真验证模型为系统级的仿真验证模型；所述系统级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的协议规范：外形布局、推进装置、空气动力、飞行器结构、电子系统；所述集成验证阶段所对应的仿真验证模型为飞机级的仿真验证模型；所述飞机级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的子模型：飞控系统模型、飞机动力学模型、大气模型、电推模型。
上述eVTOL飞机仿真验证装置可执行本申请任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例提供的eVTOL飞机仿真验证方法。
实施例四
图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性电子设备的框图。图7显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图7中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本申请实施例所提供的eVTOL飞机仿真验证方法。
实施例五
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质。
本申请实施例的计算机可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种eVTOL飞机仿真验证方法，其特征在于，所述方法包括：
若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，所述验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；
根据所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与所述验证阶段所对应的仿真验证模型；
基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到所述待验证的模型满足所述准出条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证，包括：
若所述验证阶段包括N个子阶段，则按照时间顺序将所述N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数；
在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出所述当前子阶段所对应的仿真验证模型；
基于所述当前子阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对所述待验证的模型进行仿真验证完毕。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出所述当前子阶段所对应的仿真验证模型，包括：
当所述验证阶段包括两个子阶段时，若所述当前子阶段为第一子阶段，则在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若所述当前子阶段为第二子阶段，则在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出所述当前子阶段所对应的仿真验证模型，包括：
当所述验证阶段包括三个子阶段时，若所述当前子阶段为第一子阶段，则在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出部件级的仿真验证模型；若所述当前子阶段为第二子阶段，则在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出系统级的仿真验证模型；若所述当前子阶段为第三子阶段，则在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出飞机级的仿真验证模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述桌面模拟器验证阶段包括：开发验证阶段和集成验证阶段；其中，所述开发验证阶段所对应的仿真验证模型为系统级的仿真验证模型；所述系统级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的协议规范：外形布局、推进装置、空气动力、飞行器结构、电子系统；所述集成验证阶段所对应的仿真验证模型为飞机级的仿真验证模型；所述飞机级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的子模型：飞控系统模型、飞机动力学模型、大气模型、电推模型。
6.一种eVTOL飞机仿真验证装置，其特征在于，所述装置包括：检测模块、获取模块和验证模块；其中，
所述检测模块，用于若待验证的模型不满足预先设置的准出条件，则检测所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段；其中，所述验证阶段包括以下其中之一：桌面模拟器验证阶段、验证模型库阶段、虚拟铁鸟验证阶段、半实物座舱验证阶段、虚拟试飞验证阶段；
所述获取模块，用于根据所述待验证的模型在当前时段内所处的验证阶段，获取与所述验证阶段所对应的仿真验证模型；
所述验证模块，用于基于所述验证阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到所述待验证的模型满足所述准出条件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述验证模块，具体用于若所述验证阶段包括N个子阶段，则按照时间顺序将所述N个子阶段中的一个子阶段作为当前子阶段；其中，N为大于1的自然数；在所述验证阶段所对应的仿真验证模型中提取出所述当前子阶段所对应的仿真验证模型；基于所述当前子阶段所对应的仿真验证模型，对所述待验证的模型进行仿真验证；重复执行上述操作，直到基于各个子阶段所对应的仿真验证模型对所述待验证的模型进行仿真验证完毕。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述桌面模拟器验证阶段包括：开发验证阶段和集成验证阶段；其中，所述开发验证阶段所对应的仿真验证模型为系统级的仿真验证模型；所述系统级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的协议规范：外形布局、推进装置、空气动力、飞行器结构、电子系统；所述集成验证阶段所对应的仿真验证模型为飞机级的仿真验证模型；所述飞机级的仿真验证模型包括以下至少其中之一的子模型：飞控系统模型、飞机动力学模型、大气模型、电推模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的eVTOL飞机仿真验证方法。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的eVTOL飞机仿真验证方法。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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