專利名稱：一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，特別是涉及通過(guò)虛擬界面模擬飛行控制系統(tǒng)的座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作，以及通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板或功能模塊實(shí)現(xiàn)座艙操縱機(jī)構(gòu)指令傳感器功能，屬于工程仿真技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
飛行控制系統(tǒng)在現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中越來(lái)越重要，隨著電傳飛行控制技術(shù)和主動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，飛行控制系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了與飛機(jī)的總體、氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度同步設(shè)計(jì)的地步，同時(shí)，飛行控制系統(tǒng)的安全性和可靠性對(duì)于飛機(jī)的安全更加重要，為了保證飛行控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，另一個(gè)重要途徑就是開(kāi)展地面仿真試驗(yàn)，在地面仿真試驗(yàn)中如何對(duì)飛行控制系統(tǒng)進(jìn)行全面、詳細(xì)的驗(yàn)證成為飛行控制系統(tǒng)地面試驗(yàn)面臨的難題。傳統(tǒng)的驗(yàn)證試驗(yàn)中，需要研制專門用于試驗(yàn)的環(huán)境支持設(shè)施，盡量能模擬飛行控制系統(tǒng) 在飛機(jī)上工作時(shí)所需的環(huán)境條件如設(shè)計(jì)專門的試驗(yàn)臺(tái)架用于支撐和安裝飛行控制系統(tǒng)的各組成部件，并為各組成部件的工作提供必要的液壓能源和電源，配置必要的控制和測(cè)試設(shè)備。飛行控制系統(tǒng)的驗(yàn)證試驗(yàn)中，大部分驗(yàn)證項(xiàng)目與座艙操縱機(jī)構(gòu)有關(guān)，在試驗(yàn)的驗(yàn)證中，需要使用裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)完成對(duì)飛行控制系統(tǒng)的操作控制和狀態(tài)調(diào)整。采用裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)存在以下缺點(diǎn)(I)裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)是在飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，才能生產(chǎn)提供，不能滿足設(shè)計(jì)研發(fā)階段試驗(yàn)、或者是初制樣件階段試驗(yàn)的需要；(2)裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)是對(duì)專門的飛行控制系統(tǒng)研制生產(chǎn)的，不具有通用性，在飛行控制系統(tǒng)其它部件狀態(tài)發(fā)生變化后，需要進(jìn)行適配性更改，甚至是重新加工、生產(chǎn)。(3)裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)成本高、周期長(zhǎng)；(4)裝機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)依靠人工操作完成，驗(yàn)證測(cè)試過(guò)程效率低下，周期長(zhǎng)。目前，在飛機(jī)的設(shè)計(jì)研制中，大量地采用數(shù)字仿真技術(shù)，數(shù)字仿真已被證明是開(kāi)發(fā)飛機(jī)行之有效的方法，它提供了更快、更高效地開(kāi)發(fā)飛機(jī)的優(yōu)勢(shì)。為了保證飛機(jī)研制的周期，加快飛行控制系統(tǒng)試驗(yàn)進(jìn)度，有必要在飛行控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中更多地采用數(shù)字仿真技術(shù)；另一方面，飛行控制系統(tǒng)驗(yàn)證項(xiàng)目多，而且大量試驗(yàn)需要在初期設(shè)計(jì)階段完成，這樣就需要一個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)，滿足邊設(shè)計(jì)邊試驗(yàn)的工作流程，以便到地面試驗(yàn)階段使飛行控制系統(tǒng)達(dá)到更高成熟度。為盡量早點(diǎn)開(kāi)展試驗(yàn)，這也要求使用數(shù)字仿真技術(shù)為核心的數(shù)字化試驗(yàn)技術(shù)逐步取代依賴于大量實(shí)物試驗(yàn)技術(shù)，縮短飛機(jī)研制周期，加快研制進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的虛擬界面模擬飛行控制系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)操作，以及通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板或功能模塊實(shí)現(xiàn)飛行控制系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)指令傳感器功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制系統(tǒng)操作控制和狀態(tài)設(shè)置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)包括縱向操作仿真單元、橫向操作仿真單元、航向操作仿真單元、縱向指令信號(hào)仿真單元、橫向指令信號(hào)仿真單元、航向指令信號(hào)仿真單元、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線和接口適配器，各操作仿真單元與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線之間通過(guò)信息傳輸總線進(jìn)行信息的傳輸與交換，各指令信號(hào)仿真單元與飛行控制系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)傳輸總線進(jìn)行信號(hào)的傳輸，各操作仿真單元采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板實(shí)現(xiàn)，各操作仿真單元接收用戶的操作輸入，根據(jù)用戶的操作選擇或參數(shù)設(shè)置，形成控制接口模塊的命令及參數(shù)，并發(fā)送給接口模塊，控制接口模塊形成對(duì)飛行控制系統(tǒng)的指令信號(hào)，控制飛行控制系統(tǒng)的運(yùn)行和工作。
縱向操作仿真單元、橫向操作仿真單元、航向操作仿真單元分別采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，虛擬操作界面模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作，各操作仿真單元操作界面提供了與真實(shí)操作部件具有相同或類似的外觀形狀和風(fēng)格，以便于進(jìn)行操作控制，即縱向操作仿真單元采用駕駛桿或駕駛柱的形式，橫向操作仿真單元采用駕駛桿或駕駛盤的形式，航向操作仿真單元采用腳蹬的形式；另一方面，對(duì)縱向操作仿真單元、橫向操作仿真單元、航向操作仿真單元的虛擬操作界面，也提供了指針式或數(shù)字式的表頭，通過(guò)改變縱向操作仿真單元指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿或駕駛柱的前推或后拉，通過(guò)改變橫向操作仿真單元指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿的左壓或右壓，或者是仿真對(duì)駕駛盤的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)改變航向操作仿真單元指示表頭的數(shù)字，仿真蹬踏左腳蹬向前，或者是右腳蹬向前，指示表頭同時(shí)還實(shí)時(shí)指示對(duì)座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作參數(shù)?？v向指令信號(hào)仿真單元、橫向指令信號(hào)仿真單元、航向指令信號(hào)仿真單元采用可由計(jì)算機(jī)控制的接口模板，并配以接口適配器等硬件實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元模擬飛行控制系統(tǒng)的真實(shí)控制部件的功能，接受計(jì)算機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制系統(tǒng)的操作控制和狀態(tài)設(shè)置；指令信號(hào)仿真單元用于模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，常見(jiàn)的為使用RVDT傳感器產(chǎn)生的位移指令信號(hào)，對(duì)于由RVDT傳感器產(chǎn)生位移指令信號(hào)的仿真，模擬RVDT傳感器的工作，一方面接收由飛行控制系統(tǒng)提供的交流激勵(lì)信號(hào)，將輸入的交流激勵(lì)信號(hào)分成A相和B相信號(hào)，按照操作仿真單元所設(shè)置的參數(shù)，分別對(duì)交流激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行幅值和相位的參數(shù)調(diào)整，生成與操作參數(shù)一致的A相和B相信號(hào)，輸出到飛行控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(I) 一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，模擬了機(jī)載的飛行控制系統(tǒng)操作控制和顯示中信號(hào)或信息流的產(chǎn)生傳輸和運(yùn)行過(guò)程，使用方便，功能完整。(2)結(jié)構(gòu)合理緊湊、工作可靠、采用高可靠性的接口模塊，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，能適應(yīng)在嚴(yán)酷電磁與機(jī)械環(huán)境使用。(3)良好可擴(kuò)展性、可剪裁性和可復(fù)用性，各仿真單元采用組件模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要選配組件模塊，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的積木化組合。(4)由于實(shí)現(xiàn)了通用化設(shè)計(jì)，在功能上相當(dāng)于原有多個(gè)專用設(shè)備的功能，大大降低了設(shè)備成本。
(5)對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，大大提高了試驗(yàn)測(cè)試效率，縮短了試驗(yàn)周期，大大減少了費(fèi)用。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。


圖I為本發(fā)明一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一種座艙操縱機(jī)構(gòu)操作仿真一個(gè)實(shí)施例的不意圖。圖3為本發(fā)明一種座艙操縱機(jī)構(gòu)指令信號(hào)仿真一個(gè)實(shí)施例的組成原理圖。
具體實(shí)施例方式一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)包括縱向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元 [2]、航向操作仿真單元[3]、縱向指令信號(hào)仿真單元[4]、橫向指令信號(hào)仿真單元[5]、航向指令信號(hào)仿真單元[6]、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]和接口適配器[9]，各操作仿真單元[I] [2]與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]之間通過(guò)信息傳輸總線[10]進(jìn)行信息的傳輸與交換，各指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]與飛行控制系統(tǒng)[7]之間通過(guò)信號(hào)傳輸總線[11]進(jìn)行信號(hào)的傳輸，各操作仿真單元[I] [2] [3]采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板實(shí)現(xiàn)，各操作仿真單元[I] [2]接收用戶的操作輸入，根據(jù)用戶的操作選擇或參數(shù)設(shè)置，形成控制接口模塊的命令及參數(shù)，并發(fā)送給接口模塊，控制接口模塊形成對(duì)飛行控制系統(tǒng)的指令信號(hào)，控制飛行控制系統(tǒng)的運(yùn)行和工作。圖2為本發(fā)明一種座艙操縱機(jī)構(gòu)操作仿真一個(gè)實(shí)施例的不意圖?？v向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元[3]分別采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，虛擬操作界面模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作，各操作仿真單元[I] [2] [3]操作界面提供了與真實(shí)操作部件具有相同或類似的外觀形狀和風(fēng)格，以便于進(jìn)行操作控制，即縱向操作仿真單元[I]采用駕駛桿或駕駛柱的形式，橫向操作仿真單元[2]采用駕駛桿或駕駛盤的形式，航向操作仿真單元[3]采用腳蹬的形式；另一方面，對(duì)縱向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元的虛擬操作界面，也提供了指針式或數(shù)字式的表頭，通過(guò)改變縱向操作仿真單元[I]指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿或駕駛柱的前推或后拉，通過(guò)改變橫向操作仿真單元[2]指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿的左壓或右壓，或者是仿真對(duì)駕駛盤的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)改變航向操作仿真單元[3]指示表頭的數(shù)字，仿真蹬踏左腳蹬向前，或者是右腳瞪向前，指示表頭同時(shí)還實(shí)時(shí)指示對(duì)座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作參數(shù)。圖3為本發(fā)明一種座艙操縱機(jī)構(gòu)指令信號(hào)仿真一個(gè)實(shí)施例的組成原縱向指令信號(hào)仿真單元[4]、橫向指令信號(hào)仿真單元[5]、航向指令信號(hào)仿真單元采用可由計(jì)算機(jī)控制的接口模板，并配以接口適配器等硬件實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元模擬飛行控制系統(tǒng)的真實(shí)控制部件的功能，接受計(jì)算機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制系統(tǒng)的操作控制和狀態(tài)設(shè)置；指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]用于模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]由參數(shù)調(diào)節(jié)單元[301]和信號(hào)輸出單元[302]組成，常見(jiàn)的為使用RVDT傳感器產(chǎn)生的位移指令信號(hào)，對(duì)于由RVDT傳感器產(chǎn)生位移指令信號(hào)的仿真，模擬RVDT傳感器的工作，一方面接收由飛行控制系統(tǒng)提供的交流激勵(lì)信號(hào)，將輸入的交流激勵(lì)信號(hào)分成A相和B相信號(hào)，按照操作仿真單元所設(shè)置的參數(shù)，分別對(duì)交流激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行幅值和相位的參數(shù)調(diào)整，生成與操作參數(shù)一致的A相和B相信號(hào)，輸出到飛行控制系統(tǒng)。對(duì)于RVDT信號(hào)的仿真，可以采用目前市場(chǎng)供應(yīng)的RVDT信號(hào)仿真接口模板，如ATENA 公司提供的 ATSM-LVDT 2024 接口模板，North Atlantic Industries Inc.公司提供的 Model cPCI-75DLl 3U 接口模板,Axiomatic Technologies Corporation 公司提供的LVDTS-DR-02接口模塊，United Electronic Industries Inc.公司提供的DNA/DNR-AI-254接口模塊，或者也可以選擇其它公司生產(chǎn)的其它型號(hào)的RVDT信號(hào)仿真接口模板，當(dāng)然，也可以自行設(shè)計(jì)研制RVDT信號(hào)仿真接口模板對(duì)于自行設(shè)計(jì)研制RVDT信號(hào)仿真接口模板，下面分析RVDT傳感器仿真的實(shí)現(xiàn)原理。由RVDT原理可知，其工作時(shí)原線圈的正弦激勵(lì)信號(hào)幅值固定不變，副線圈的兩端輸出的正弦信號(hào)的幅值隨著鐵芯位置的移動(dòng)而變化，但是兩個(gè)副線圈輸出正弦信號(hào)的幅值之和固定不變。根據(jù)這個(gè)原理利用兩路D/A轉(zhuǎn)換器來(lái)模擬LVDT，因?yàn)镈/A轉(zhuǎn)換器的輸出Vout=-VrefVref代表D/A的參考電壓，K代表當(dāng)前輸入D/A的數(shù)字量，D代表D/A能輸入的最大數(shù)字量，如果是12位的D/A轉(zhuǎn)換器則D = 4095。根據(jù)D/A轉(zhuǎn)換器的這個(gè)特性，將原線圈的正弦激勵(lì)信號(hào)作為D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓\ef, D/A的輸出Vref作為副線圈的輸出，通過(guò)改變D/A的輸入數(shù)字量K，來(lái)改變D/A輸出信號(hào)的幅值。并且保持兩路D/A的輸入數(shù)字量K的和等于D，從而實(shí)現(xiàn)模擬RVDT。通常，為RVDT提供的激勵(lì)信號(hào)幅值范圍+10V -10V，因此可以選擇MAX532來(lái)模擬RVDT，MAX532為SPI串行接口的12位精度雙路D/A輸出芯片，而且MAX532在±15V供電情況下參考電壓和輸出電壓可達(dá)±15V，因此滿足RVDT的要求，RVDT的模擬可以通過(guò)軟件控制其輸出來(lái)模擬實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真方法包括以下詳細(xì)步驟(I)系統(tǒng)初始化，按照試驗(yàn)需要完成的任務(wù)，確定需要座艙操縱機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)；(2)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移；(3)根據(jù)縱向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給縱向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)縱向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制縱向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大??；(4)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移；(5)根據(jù)橫向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給橫向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)橫向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制橫向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大??；(6)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移；(7)根據(jù)航向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給航向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)航向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制航向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大?。?8)試驗(yàn)運(yùn)行控制管理，按照任務(wù)和任務(wù)屬性，開(kāi)展飛行控制系統(tǒng)或者是飛行控制系統(tǒng)子系統(tǒng)及部件的試驗(yàn)；(9)重新調(diào)整飛行控制系統(tǒng)狀態(tài)，重復(fù)步驟(2) 步驟(8)，直到完成所有試驗(yàn) 工作。
權(quán)利要求
1.一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)，其特征在于該仿真系統(tǒng)包括縱向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元[3]、縱向指令信號(hào)仿真單元[4]、橫向指令信號(hào)仿真單元[5]、航向指令信號(hào)仿真單元[6]、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]和接口適配器[9]，各操作仿真單元[I] [2] [3]與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]之間通過(guò)信息傳輸總線[10]進(jìn)行信息的傳輸與交換，各指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]與飛行控制系統(tǒng)[7]之間通過(guò)信號(hào)傳輸總線[II]進(jìn)行信號(hào)的傳輸，各操作仿真單元[I][2] [3]采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板實(shí)現(xiàn)，各操作仿真單元[I] [2] [3]接收用戶的操作輸入，根據(jù)用戶的操作選擇或參數(shù)設(shè)置，形成控制接口模塊的命令及參數(shù)，并發(fā)送給接口模塊，控制接口模塊形成對(duì)飛行控制系統(tǒng)的指令信號(hào)，控制飛行控制系統(tǒng)的運(yùn)行和工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，其特征在于縱向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元[3]分別采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，虛擬操作界面模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作，各操作仿真單元[I] [2] [3]操作界面提供了與真實(shí)操作部件具有相同或類似的外觀形狀和風(fēng)格，以便于進(jìn)行操作控制，即縱向操作仿真單元[I]采用駕駛桿或駕駛柱的形式，橫向操作仿真單元[2]采用駕駛桿或駕駛盤的形式，航向操作仿真單元[3]采用腳蹬的形式； 另一方面，對(duì)縱向操作仿真單元[I]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元[3]的虛擬操作界面，也提供了指針式或數(shù)字式的表頭，通過(guò)改變縱向操作仿真單元[I]指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿或駕駛柱的前推或后拉，通過(guò)改變橫向操作仿真單元[2]指示表頭的數(shù)字，仿真對(duì)駕駛桿的左壓或右壓，或者是仿真對(duì)駕駛盤的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)改變航向操作仿真單元[3]指示表頭的數(shù)字，仿真蹬踏左腳蹬向前，或者是右腳蹬向前,指示表頭同時(shí)還實(shí)時(shí)指示對(duì)座艙操縱機(jī)構(gòu)的操作參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，其特征在于縱向指令信號(hào)仿真單元[4]、橫向指令信號(hào)仿真單元[5]、航向指令信號(hào)仿真單元[6]采用可由計(jì)算機(jī)控制的接口模板，并配以接口適配器等硬件實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元模擬飛行控制系統(tǒng)的真實(shí)控制部件的功能，接受計(jì)算機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行控制系統(tǒng)的操作控制和狀態(tài)設(shè)置； 指令信號(hào)仿真單元[4] [5] [6]用于模擬座艙操縱機(jī)構(gòu)的指令信號(hào)，指令信號(hào)仿真單元[4][5] [6]由參數(shù)調(diào)節(jié)單元[301]和信號(hào)輸出單元[302]組成，常見(jiàn)的為使用RVDT傳感器產(chǎn)生的位移指令信號(hào)，對(duì)于由RVDT傳感器產(chǎn)生位移指令信號(hào)的仿真，模擬RVDT傳感器的工作，一方面接收由飛行控制系統(tǒng)提供的交流激勵(lì)信號(hào)，將輸入的交流激勵(lì)信號(hào)分成A相和B相信號(hào)，按照操作仿真單元所設(shè)置的參數(shù)，分別對(duì)交流激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行幅值和相位的參數(shù)調(diào)整，生成與操作參數(shù)一致的A相和B相信號(hào)，輸出到飛行控制系統(tǒng)。
4.一種座艙操縱機(jī)構(gòu)仿真方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)系統(tǒng)初始化，按照試驗(yàn)需要完成的任務(wù)，確定需要座艙操縱機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)； (2)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移； (3)根據(jù)縱向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給縱向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)縱向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制縱向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大?。?4)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移； (5)根據(jù)橫向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給橫向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)橫向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制橫向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大??； (6)根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)選擇設(shè)定縱向操作仿真單元[I]的當(dāng)前狀態(tài)和縱向位移； (7)根據(jù)航向操作仿真單元[I]所給定的縱向位移，控制發(fā)送給航向指令仿真單元[4]的控制命令，確定對(duì)航向指令仿真單元[4]進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的數(shù)值，從而控制航向指令仿真單元[4]輸出A相和B相信號(hào)的大??； (8)試驗(yàn)運(yùn)行控制管理，按照任務(wù)和任務(wù)屬性，開(kāi)展飛行控制系統(tǒng)或者是飛行控制系統(tǒng)子系統(tǒng)及部件的試驗(yàn)； (9)重新調(diào)整飛行控制系統(tǒng)狀態(tài)，重復(fù)步驟(2) 步驟(8)，直到完成所有試驗(yàn)工作。
全文摘要
一種座艙操縱機(jī)構(gòu)的仿真系統(tǒng)及其仿真方法，屬于工程仿真技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于包括縱向操作仿真單元[1]、橫向操作仿真單元[2]、航向操作仿真單元[3]、縱向指令信號(hào)仿真單元[4]、橫向指令信號(hào)仿真單元[5]、航向指令信號(hào)仿真單元[6]、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]和接口適配器[9]，各操作仿真單元[1][2][3]與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線[8]之間通過(guò)信息傳輸總線[10]進(jìn)行信息的傳輸與交換，各指令信號(hào)仿真單元[4][5][6]與飛行控制系統(tǒng)[7]之間通過(guò)信號(hào)傳輸總線[11]進(jìn)行信號(hào)的傳輸，各操作仿真單元[1][2][3]采用虛擬操作界面，通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，各指令信號(hào)仿真單元[4][5][6]通過(guò)由計(jì)算機(jī)控制的接口板實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明具有系統(tǒng)功能完整，結(jié)構(gòu)合理、緊湊，工作可靠，使用方便，具有良好的可擴(kuò)展性和剪裁性。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102645897SQ201110042780
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者支超有 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所