RU2734270C1 - Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата - Google Patents
Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734270C1 RU2734270C1 RU2020105701A RU2020105701A RU2734270C1 RU 2734270 C1 RU2734270 C1 RU 2734270C1 RU 2020105701 A RU2020105701 A RU 2020105701A RU 2020105701 A RU2020105701 A RU 2020105701A RU 2734270 C1 RU2734270 C1 RU 2734270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- dynamics
- movement
- flight
- levers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
- G09B9/16—Ambient or aircraft conditions simulated or indicated by instrument or alarm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу моделирования динамики полета летательного аппарата на пилотажном стенде. Для моделирования динамики полета при изменении оператором положения рычагов управления передают информацию об изменении положения этих рычагов в блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата, рассчитывают в блоке-вычислителе параметры движения летательного аппарата, в том числе перегрузки, и осуществляют визуализацию на основе этих параметров приборов и внекабинной обстановки, моделируют физиологическую реакцию на перегрузки и корректируют поступающую в этот блок информацию о положении рычагов управления в зависимости от рассчитанной перегрузки в блоке-вычислителе динамики движения летательного аппарата. 2 ил.
Description
Изобретение относится к авиационной технике, а именно к способам для моделирования полета на пилотажных стендах, и может быть использован при отработке систем управления создаваемых летательных аппаратов, а также при обучении и подготовке летного состава к выполнению маневров в условиях действия больших перегрузок.
Известны способы моделирования полета летательного аппарата, проводимые экипажем непосредственно в кабине реального летательного аппарата (RU 2114460 C1, G09B 9/08, от 27.06.1998 и RU 2156501 C1, G09B 9/08, от 21.12.1999) и на пилотажном стенде (RU 2484535 C1, G09B 9/08, от 06.12.2011).
Известен способ выполнения тренировочного полета, заключающийся в том, что экипаж, находясь в кабине реального летательного аппарата и, воздействуя на органы управления летательного аппарата, совершает полет (патент RU 2114460 C1, G09B 9/08, от 27.06.1998). В случаях, когда управление командными рычагами летательного аппарата может привести к их поломке или выходу из строя агрегатов и систем летательного аппарата или запуску двигателей, экипаж использует имитаторы этих рычагов. На экранах, установленных перед членами экипажа, имитируют закабинную визуальную обстановку и отображают панели приборного оборудования. Техническая реализация данного способа выполнения тренировочного полета связана с подключением через устройство сопряжения большого количества датчиков летательного аппарата, характеризующих положения органов управления, к блоку обработки сигналов, расположенному в вычислительной машине. Это обстоятельство требует затрат большого количества времени для подготовки летательного аппарата к выполнению тренировочного полета и создает значительную нагрузку на вычислительную машину динамики движения летательного аппарата, т.к. требует преобразование сигналов с датчиков к цифровому виду. Кроме того, в данном способе не учитывается влияние на летчика рассчитанной при моделировании нормальной перегрузки.
Также известен способ выполнения тренировочного полета (патент RU 2156501 C1, G09B 9/08, от 21.12.1999), характеризующийся тем, что вычислительная машина динамики движения летательного аппарата получает информацию от датчиков на самолете непосредственно в цифровом виде после обработки сигналов с этих датчиков бортовыми вычислительными машинами. В данном способе также не учитывается влияние на летчика рассчитанной при моделировании нормальной перегрузки.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ моделирования динамики полета летательного аппарата, включающий расчет параметров движения летательного аппарата, в том числе нормальной перегрузки, в блоке математической модели, воздействие оператора на рычаги управления и передачу информации о положении этих рычагов в блок математической модели, а также отображение закабинной обстановки с помощью системы визуализации моделирующего комплекса (RU 2484535 С1, G09B 9/08, от 06.12.2011).
Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что в отличие от перечисленных выше, способ учитывает результат воздействия нормальной перегрузки на управляющие действия оператора командными рычагами управления.
Задачей и техническим результатом заявленного способа является повышение достоверности моделирования полета за счет создания эффекта влияния нормальной перегрузки на управляющие действия оператора, повышение эффективности наземных исследований характеристик устойчивости и управляемости за счет расширения круга задач, исследуемых на наземных пилотажных стендах, и повышение безопасности полета.
Задача и технический результат достигаются изменением оператором положения рычагов управления, передачу информации об изменении положения этих рычагов в блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата, расчет в блоке-вычислителе параметров движения летательного аппарата, в том числе нормальной перегрузки, и визуализацию на основе этих параметров приборов и внекабинной обстановки. При этом, информацию об отклонении рычагов управления оператором, поступающую в блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата корректируют в зависимости от рассчитанной в блоке-вычислителе динамики движения летательного аппарата перегрузки, таким образом моделируя физиологическую реакцию на перегрузки.
Схематично способ представлен на фиг. 1, где X - информация об отклонении рычагов управления оператором, X* - скорректированная информация об отклонении рычагов, ny - рассчитанная перегрузка.
Реализация способа осуществляется в среде моделирующего комплекса пилотажного стенда (фиг. 1) в цепи «рычаг управления (1) - блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата (2)» посредством введения в эту цепь блока коррекции сигнала (3), который представляет собой фильтр, описывающий математическую модель действий летчика, параметры которой изменяются в зависимости, отражающей динамику изменения чистого запаздывания, логического опережения и коэффициента усиления летчика в зависимости от действующей на него перегрузки. Фильтр имеет следующий вид:
где: - отношение выходного управляющего сигнала к входному, - коэффициент усиления летчика, - время логического опережения, р=d/dt - оператор Лапласа, -время чистого запаздывания, ny - рассчитанная нормальная перегрузка, действующая в данный момент, X - исходный сигнал положения рычагов управления, X* - скорректированный сигнал положения рычагов управления.
Сигнал X с рычага управления (1), отклоняемого оператором, проходит через блок коррекции (3), выходом которого является скорректированное перемещение рычага управления X*. Сигнал X* является входным сигналом для блока-вычислителя динамики движения летательного аппарата (2), в котором производится расчет текущего значения нормальной перегрузки ny.
Блок коррекции изменяет входной сигнал, когда величина перегрузки % превышает значение ny=1.0 ед.пер.. Если ny≤1.0 ед.пер., фильтр представляет собой коэффициент усиления равный 1.
Пример коррекции исходного сигнала при помощи описанного выше фильтра представлен на фиг. 2.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет повысить реалистичность моделирования полета с большими перегрузками и, соответственно, эффективность наземных исследований устойчивости и управляемости летательных аппаратов и безопасности полета без необходимости применения дополнительного оборудования.
Claims (1)
- Способ моделирования динамики полета летательного аппарата на пилотажном стенде, включающий изменение оператором положения рычагов управления, передачу информации об изменении положения этих рычагов в блок-вычислитель динамики движения летательного аппарата, расчет в блоке-вычислителе параметров движения летательного аппарата, в том числе перегрузки, и визуализацию на основе этих параметров приборов и внекабинной обстановки, отличающийся тем, что в зависимости от рассчитанной в блоке-вычислителе динамики движения летательного аппарата перегрузки моделируют физиологическую реакцию на перегрузки и корректируют поступающую в этот блок информацию о положении рычагов управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105701A RU2734270C1 (ru) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020105701A RU2734270C1 (ru) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734270C1 true RU2734270C1 (ru) | 2020-10-14 |
Family
ID=72940476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020105701A RU2734270C1 (ru) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734270C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778695C1 (ru) * | 2021-12-28 | 2022-08-23 | Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") | Способ воспроизведения условий полёта на пилотажном стенде |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1123408A1 (ru) * | 1983-05-27 | 1996-01-27 | Институт кибернетики им.В.М.Глушкова | Адаптивный имитатор загрузки ручки управления полетом |
RU2058046C1 (ru) * | 1993-07-23 | 1996-04-10 | Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского | Способ загрузки рычага управления транспортного средства |
RU2249856C1 (ru) * | 2003-10-23 | 2005-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственное Объединение "Мобильные Информационные Системы" | Пилотажный стенд наземного комплекса планирования и подготовки летчика к выполнению полетов на самолете-истребителе |
WO2006135284A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Volvo Aero Corporation | A method training a person while operating a vehicle |
RU2326447C1 (ru) * | 2006-11-08 | 2008-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | Динамический тренажер |
KR20110109529A (ko) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 주식회사 도담시스템스 | 조종 반력 제어 시스템 및 방법 |
KR101416824B1 (ko) * | 2013-04-30 | 2014-08-06 | 한국항공우주산업 주식회사 | 유무인 혼용기를 위한 시뮬레이션 방법 및 장치 |
CN107358837B (zh) * | 2017-06-12 | 2018-10-02 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机飞行模拟机的综合匹配证明信息的处理方法 |
-
2020
- 2020-02-06 RU RU2020105701A patent/RU2734270C1/ru active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1123408A1 (ru) * | 1983-05-27 | 1996-01-27 | Институт кибернетики им.В.М.Глушкова | Адаптивный имитатор загрузки ручки управления полетом |
RU2058046C1 (ru) * | 1993-07-23 | 1996-04-10 | Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского | Способ загрузки рычага управления транспортного средства |
RU2249856C1 (ru) * | 2003-10-23 | 2005-04-10 | Закрытое акционерное общество Научно-Производственное Объединение "Мобильные Информационные Системы" | Пилотажный стенд наземного комплекса планирования и подготовки летчика к выполнению полетов на самолете-истребителе |
WO2006135284A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Volvo Aero Corporation | A method training a person while operating a vehicle |
RU2326447C1 (ru) * | 2006-11-08 | 2008-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования | Динамический тренажер |
KR20110109529A (ko) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | 주식회사 도담시스템스 | 조종 반력 제어 시스템 및 방법 |
KR101416824B1 (ko) * | 2013-04-30 | 2014-08-06 | 한국항공우주산업 주식회사 | 유무인 혼용기를 위한 시뮬레이션 방법 및 장치 |
CN107358837B (zh) * | 2017-06-12 | 2018-10-02 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机飞行模拟机的综合匹配证明信息的处理方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2778695C1 (ru) * | 2021-12-28 | 2022-08-23 | Федеральное автономное учреждение "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФАУ "ЦАГИ") | Способ воспроизведения условий полёта на пилотажном стенде |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220335175A1 (en) | Efficient creation of computer-generated force (cgf) entities using frequency response matrices | |
Jirgl et al. | The identification possibilities of the measured parameters of an aircraft model and pilot behavior model on the flight simulator | |
RU2734270C1 (ru) | Способ моделирования динамики полёта летательного аппарата | |
CN104332081B (zh) | 飞行模拟器杆力模拟逼真度的评价方法 | |
Andreev et al. | Information models for designing conceptual broad-profile flight simulators | |
Dolega et al. | The new conception of the laboratory testing of the FBW control system for small aircraft | |
Rey et al. | Simulation of the Boeing 737-500 Aircraft Takeoff Warning System | |
CN112002182A (zh) | 一种新型全动飞行模拟机仿真系统及其方法 | |
CA3000448C (en) | Recertification of an interactive computer simulation station | |
Babka | Flight testing in a simulation based environment | |
RU2778695C1 (ru) | Способ воспроизведения условий полёта на пилотажном стенде | |
Rüther-Kindel et al. | VIGA-Virtual Instructor for General Aviation | |
EP3547294A1 (en) | Dynamically affecting tailored visual rendering of a visual element | |
US11934749B2 (en) | Efficient creation of computer-generated force (CGF) entities using frequency response matrices | |
Taylan et al. | Mathematical Modelling, Simulation and Application of Full Flight Helicopter Simulator | |
RU2213375C2 (ru) | Способ обучения летчика управлению летательным аппаратом в режиме реального времени | |
RU2753025C1 (ru) | Пилотажный стенд маневренного самолета с электромеханическим ограничителем предельных режимов | |
EP4398220A1 (en) | Training lesson authoring and execution | |
Bernard et al. | LOC-S: Improved model and control algorithm for a stall recovery on-board avionics system | |
US20240249638A1 (en) | Master data model for aviation training | |
SE535712C2 (sv) | Simuleringsanordning för träningsutrustning för ett fordon | |
Aragon et al. | Airflow hazard visualization for helicopter pilots: Flight simulation study results | |
Chaudron et al. | Towards the design of a distributed aircraft flight control system connected to simulation components | |
Perz-Osowska et al. | Usage of virtual technology in training given to ground engineering crew | |
McGovern | Categories for classification of aircraft flight model validation |