高载荷动态飞行仿真技术及应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.0 定义 1

1.1 动态飞行理论的研究与发展 4

1.2 动态飞行空气动力学研究 6

1.3 飞行载荷对飞行员的生理与心理影响 10

1.4 飞行抗荷与正压呼吸 14

1.5 载人离心机的发展 17

1.6 飞行仿真技术的研究与发展 25

1.6.1 定义 25

1.6.2 实时飞行仿真系统技术特点 27

1.6.3 实时飞行仿真系统发展概况 28

1.6.4 飞行模拟器的研制发展 30

1.6.5 军机飞行模拟器研制的近期发展 38

1.6.6 动态飞行仿真技术特点 42

1.6.7 动态飞行仿真系统发展概况 44

第二章 动态飞行仿真系统 48

2.1 概述 48

2.2 高载荷动态飞行仿真系统的组成及原理 49

2.3 高载荷动态飞行仿真系统功能 55

2.4 高载荷动态飞行仿真建模与算法 58

2.5 离心机—动态飞行模拟器介绍 61

2.5.1 用途 63

2.5.2 总体技术要求 63

第三章 飞行仿真建模与仿真数据库 65

3.1 概述 65

3.2 数学模型 65

3.2.1 基本概念及一般形式 65

3.2.2 动态飞行仿真模型的组成 67

3.2.3 建模方法 68

3.3 坐标轴系与符号系统 71

3.3.1 坐标轴系与角度 71

3.3.2 坐标轴系之间的转换 75

3.4 计算机辅助计算 76

3.4.1 多项式的插值法 77

3.4.2 样条插值 80

3.5 动态飞行仿真数据库 82

3.5.1 数据库管理技术 82

3.5.2 动态飞行仿真数据库的开发 87

3.5.3 动态飞行仿真数据库的开发方法 88

3.5.4 数据库开发中的几个主要问题 89

第四章 飞行力学仿真 95

4.1 概述 95

4.2 刚性飞机的一般运动方程 95

4.2.1 运动方程的推导 96

4.2.2 旋转部件的影响 101

4.2.3 飞机相对于固定坐标轴系的方位和轨迹 101

4.2.4 重力在机体坐标系的分量 104

4.3 飞行运动方程小结 104

4.4 方向余弦矩阵 105

4.5 四元数法 108

第五章 高载荷动态模型 111

5.1 动态飞行仿真中人体六自由度模型 111

5.1.1 飞行员坐标 112

5.1.2 数学模型建立 113

5.2 动态飞行仿真运动平台速度与加速度场的描述 117

5.3 基于人体感知觉的运动修正 122

第六章 飞机系统仿真 132

6.1 飞行座舱仿真 132

6.2 飞行仪表系统仿真 136

6.2.1 大气系统仪表 137

6.2.2 航向姿态指示仪表 138

6.2.3 屏幕显示仪表 139

6.3 综合驾驶航行系统仿真 140

6.3.1 综合导航系统仿真 146

6.3.2 惯性导航系统仿真 156

6.3.3 垂直航向综合信息系统仿真 161

6.3.4 飞行自动控制系统仿真 165

6.3.5 飞行操纵系统 170

6.4 火控系统仿真 183

6.4.1 火控系统概述 183

6.4.2 火控系统主要任务 184

6.4.3 机载火控系统的组成 185

6.4.4 火控系统的功用 185

6.4.5 机载火控系统工作原理 194

6.4.6 火控系统的交联 194

6.4.7 火控系统仿真特点 196

6.4.8 火控系统中的主要制导设备 196

6.4.9 火控系统的发展趋势 201

6.4.10 火控系统仿真要点 201

6.5 通讯系统 202

6.5.1 动态飞行模拟器的通讯系统 202

6.5.2 无线电通讯系统仿真 203

6.6 发动机系统仿真 205

6.6.1 发动机系统组成及工作原理 206

6.6.2 发动机系统的仿真方法 209

6.7 音响系统 210

第七章 视景系统 215

7.1 概述 215

7.2 计算机成像方法 219

7.3 视景系统基本参量与显示要求 223

7.3.1 基本参量 223

7.3.2 数字图像的显示 229

7.4 基本图形生成算法 231

7.5 窗口与裁剪 237

7.5.1 窗口及视区变换 238

7.5.2 线段裁剪 240

7.5.3 多边形裁剪 247

7.5.4 字符裁剪 251

7.5.5 隐藏面的消除 252

7.5.6 扫描梯形的划分 253

7.5.7 纹理 253

7.6 OpenGL技术 254

7.6.1 什么是OpenGL 254

7.6.2 用OpenGL画几何体 255

7.6.3 光照处理 264

7.6.4 混合、反走样 272

7.6.5 纹理映射 277

7.6.6 Windows NT Windows 95环境下OpenGL的使用 282

第八章 高载荷航空医学系统 292

8.1 加速度生理研究动态 293

8.2 加速度生理仿真 294

8.3 飞行员抗荷措施 296

8.4 航空医学训练 297

8.5 飞行加速度系统防护 298

8.6 航空医学监测系统 305

第九章 计算机系统 311

9.1 主计算机的性能 312

9.1.1 操作系统 313

9.1.2 处理器字长 313

9.1.3 主频 313

9.1.4 运算处理能力 313

9.1.5 系统总线速度或称系统总线带宽 314

9.1.6 输入/输出带宽 314

9.1.7 可扩展性 315

9.1.8 内存的配置 316

9.2 计算机网络的性能要求 316

9.3 I/O接口系统性能要求 321

9.4 I/O接口系统实例 321

9.4.1 主控制器的功能 323

9.4.2 通用数字量输入/输出板（UDIO） 324

9.4.3 模拟量输入板（AI） 324

9.4.4 模拟量输出板（AO） 325

9.4.5 控制板 325

9.4.6 通讯板 325

9.5 基于HLA的仿真程序 326

9.5.1 HLA高层体系结构技术概述 326

9.5.2 RTI（Run Time Infrastructure）介绍 329

9.6 HLA仿真程序设计 333

9.6.1 联邦执行的生命周期 334

9.6.2 联邦成员的程序框架 338

9.6.3 HLA仿真程序实例 346

第十章 动力系统 363

10.1 概述 363

10.2 机械臂设计 364

10.3 主动力系统 366

10.3.1 主马达 366

10.3.2 主电机控制系统 367

10.4 辅助动力系统 380

10.4.1 滚转驱动装置 380

10.4.2 倾斜驱动装置 381

10.5 安全系统设计 381

10.5.1 高载荷动态飞行模拟器影响安全主要因素 382

10.5.2 高载荷动态飞行模拟器的安全系统结构 396

10.5.3 烟/火探测系统 402

10.5.4 独立的安全监测系统 402

第十一章 飞行指挥控制系统 404

11.0 总体描述 404

11.1 飞行指挥控制台 405

11.2 工程师控制台 406

11.3 航空医学控制台 408

11.4 飞行与航医准备工作间 409

11.5 飞行讲评室 409

11.6 能源供给控制工作间 409

11.7 资料、备件、维修工作间 410

11.8 安全管理与救护站 410

第十二章 动态飞行仿真系统工程管理与评估 411

12.1 飞行仿真系统工程管理的发展和形成 411

12.2 国际质量保证标准ISO9000简介 412

12.3 ISO9000质量保证模式的要素 413

12.4 动态飞行仿真系统生产过程的特点 414

12.5 飞行仿真系统制作过程的质量管理体系建立 414

12.6 动态飞行仿真工程管理的内容和目标 415

12.7 动态飞行仿真系统生产计划 416

12.8 动态飞行仿真系统的质量计划 417

12.9 动态飞行仿真系统的过程控制 417

12.10 动态飞行仿真工程的质量记录 419

12.11 动态飞行仿真工程中的纠正和预防措施 419

12.12 动态飞行仿真系统设计评审和验证 420

12.13 动态飞行仿真系统的测试和检验 421

12.14 动态飞行仿真系统制作过程中的协调管理 423

参考文献 425