基于半实物仿真的飞行验证技术研究

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1、中图分类号：TP368.1论文编号：102870715-S007学科分类号：082302硕士学位论文基于半实物仿真的飞行验证技术研究研究生姓名杨翼学科、专业交通信息工程及控制研究方向电子信息处理及智能控制指导教师曹力教授南南南南南南南学研究生院民航学院二○一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationStudyingFlightVerificationTechnologyOntheBaseofHardware-in-the-loopS

2、imulationAThesisinTransportationInformationEngineeringandControlByYangYiAdvisedbyProf.CaoLiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南南南南南南南学或其他教育机构

3、的学位或证书而使用过的材料。本人授权南南南南南南南学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要随着国际南南运输的高速增长，南域资源紧张、繁忙机场容量趋于饱和等情况突出，为解决当前面临的问题，使南南运输体系更加安全、高效，民南飞行新技术层出不穷，相关技术的应用和推广问题被全球民南界所高度关注。飞行验证是民南新技术的应用、推广过程中的一个必不可少的环节，但是其高成本、高风险严重阻碍了民南技术的发展。建立民南飞行仿真环境，开展民南飞行新技术可行性分

4、析、安全风险评估等前期研究，已成为民南新技术理论与真机验证飞行的一个中间纽带。由于我国民南缺少相关的技术平台和技术手段，加上没有必要的基础数据，很难进行新技术的验证和分析。本论文主要围绕系统体系构架和部分基础性工作展开。主要工作如下：1、在全面分析民南实际运行和飞行新技术特点的前提下，确定了民南飞行新技术仿真系统体系框架，并结合相关技术领域的发展，确定系统建设的基本思路；2、在现有飞行模拟软件建立基本飞行环境的基础上，开发了软件接口程序，实现了飞行模拟软件与外部系统单元的数据交互，为系统的构建奠定了基础；3、考虑到本系统的功能主要是面向民南飞行新技术验证的实际需求

5、，开发了可以叠加南管和飞行约束的半实物自主飞行控制平台，有效的解决了现有飞行模拟软件自驾功能无法满足新技术飞行要求的问题；4、建立了分布式、集群式民南南中交通态势演化平台，可以模拟指定南域在新飞行技术应用过程中的交通状态的实时变化，多个飞行控制器分别控制参与仿真的飞机，通过网络可以将分布在不同地理位置的仿真单元进行互联，并利用数据库对仿真过程中产生的数据进行存储，从而构建了一个分布式的半实物仿真平台。最后，在此平台上针对南域内的多架飞机开展4-D南迹的飞行技术仿真验证，测试结果达到平台设计要求。关键词：飞行技术，半实物仿真，飞行控制，分布式系统，4-D南迹IABS

6、TRACTWiththerapiddevelopmentofinternationalairlinetransport,theproblemsofairspaceresourcesshortage,capacityofhigh-densityairportlackandsomeothersituationsbecomeseverer.Variouskindsofnewtechnologiesofcivilaviationhavebeenproposedtomakeairlinetransportsaferandmoreefficient.Andtheapplica

7、tionandpopularizationofthesemethodshavearousedhighconcerninglobalcivilaviationindustry.Whileflightverificationtakesanecessaryroleintheapplicationandpopularizationofnewtechnology,thecharactersofhigh-costandhigh-riskseriouslyhinderitsdevelopment.So,thepreliminarystudiesofbuildingsimulat

8、ionen