本發(fā)明屬于飛行仿真領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)起落架仿真平臺，特別地，涉及一種將飛機(jī)起落架收放系統(tǒng)操縱部件、控制器、能源信號以及起落架仿真元件等實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一建模的飛機(jī)起落架仿真平臺。

背景技術(shù)：

為減小飛行中的阻力，現(xiàn)代飛機(jī)起落架通常是可收放的，起落架收放機(jī)構(gòu)的運(yùn)動比較復(fù)雜，起落架上、下位鎖的開鎖和上鎖，起落架艙門的打開和關(guān)閉，起落架的收起和放下等均要正確匹配和協(xié)調(diào)，否則將會發(fā)生飛行事故，對飛機(jī)起落架收放控制功能的驗(yàn)證是飛機(jī)設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)。

起落架應(yīng)急放在極端時刻對飛機(jī)和機(jī)上人員的安危起決定性作用，飛機(jī)上通常配備有專門的起落架應(yīng)急放操縱部件和獨(dú)立的起落架應(yīng)急放能源，在起落架正常放下失效時來保證起落架可以安全放下，但有關(guān)起落架應(yīng)急放過程的仿真研究非常稀少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：在于提供一種飛機(jī)起落架仿真平臺，其能夠通過人在回路的方式，對起落架收放系統(tǒng)的控制邏輯、控制余度、狀態(tài)顯示單元與告警邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。該起落架仿真平臺還可用于起落架正常收放和起落架應(yīng)急放訓(xùn)練。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種飛機(jī)起落架仿真平臺，其包括：操縱裝置1、數(shù)據(jù)交互單元2、教員單元3、狀態(tài)顯示單元4、仿真模型5，所述仿真模型5接收數(shù)據(jù)交互單元2和教員單元3的指令信息，經(jīng)仿真解算后發(fā)送起落架系統(tǒng)的狀態(tài)信息至狀態(tài)顯示單元4，操縱裝置1通過數(shù)據(jù)交互單元2實(shí)現(xiàn)和仿真模型5的數(shù)據(jù)交互。

所述操縱裝置1由起落架收放控制手柄和起落架應(yīng)急放操縱部件組成。

所述數(shù)據(jù)交互單元2負(fù)責(zé)采集操縱裝置發(fā)出的操縱指令信號，并將其轉(zhuǎn)化為可以被數(shù)字仿真模型識別的數(shù)據(jù)類型，同時接收仿真模型發(fā)出的起落架收放控制手柄解鎖指令，將其轉(zhuǎn)化為可以被操縱裝置識別的信號并發(fā)送給起落架收放控制手柄。

所述教員單元3進(jìn)行仿真初始狀態(tài)設(shè)置，執(zhí)行故障注入/清除指令，控制電信號/液壓信號源的接通或斷開。

所述狀態(tài)顯示單元4接收仿真模型發(fā)送的數(shù)據(jù)，驅(qū)動顯示畫面，對起落架的狀態(tài)、告警信息進(jìn)行顯示。

所述仿真模型5由輸入/輸出數(shù)據(jù)處理模塊、控制器模塊以及作動器與仿真元件模塊組成。

本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果

本發(fā)明中的飛機(jī)起落架仿真平臺結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，可以運(yùn)行于單臺仿真計(jì)算機(jī)。該飛機(jī)起落架仿真平臺可以作為設(shè)計(jì)開發(fā)工具，用于對飛機(jī)起落架收放控制邏輯、控制余度、起落架狀態(tài)顯示單元與告警邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，該仿真平臺還可用于起落架正常收放和起落架應(yīng)急放程序訓(xùn)練。

相比于一般的離線仿真，仿真開始后無法執(zhí)行操縱指令更改、能源信號開關(guān)以及故障注入清除等操作，具有人在回路的飛機(jī)起落架仿真平臺，可以通過操縱機(jī)構(gòu)和教員單元實(shí)現(xiàn)人在環(huán)的實(shí)時輸入指令控制/更改，并通過狀態(tài)顯示單元實(shí)時監(jiān)視起落架當(dāng)前所處的狀態(tài)。采用模塊化建模方法，與傳統(tǒng)的建模方法相比，具有建模效率高、仿真模塊可重復(fù)利用，便于修改和擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)起落架布局的不同，將該飛機(jī)起落架仿真平臺中的仿真模型快速修改、移植應(yīng)用于其他型號飛機(jī)起落架系統(tǒng)。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)起落架仿真平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)起落架仿真平臺中的仿真模型架構(gòu)；

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的飛機(jī)起落架仿真平臺結(jié)構(gòu)示意圖。由本圖可以看出，本發(fā)明的飛機(jī)起落架仿真平臺包括以下幾個部分：

1)操縱裝置，主要由起落架收放控制手柄和起落架應(yīng)急放操縱部件組成，采用仿真件進(jìn)行安裝和使用。起落架收放控制手柄發(fā)送起落架收放控制指令，同時接收電磁解鎖指令信號和機(jī)械解鎖指令。起落架應(yīng)急放操縱部件包括前起落架應(yīng)急放手柄、左主起落架應(yīng)急放手柄、右主起落架應(yīng)急放手柄、左主起落架艙門應(yīng)急放手柄、右主起落架艙門應(yīng)急放手柄和應(yīng)急放手搖泵，其中前起落架應(yīng)急放手柄用來解鎖前起落架上位鎖，之后前起落架在重力作用下放下，左/右主起落架艙門應(yīng)急放手柄用來打開主起落架艙門上位鎖，左/右主起落架應(yīng)急放手柄用來打開主起落架上位鎖，應(yīng)急放手搖泵用來為主起落架應(yīng)急放提供應(yīng)急液壓能源。

2)數(shù)據(jù)交互單元，負(fù)責(zé)采集操縱裝置發(fā)出的操縱指令信號，并將其轉(zhuǎn)化為可以被數(shù)字仿真模型識別的數(shù)據(jù)類型，同時接收仿真模型發(fā)出指令信號，，將其轉(zhuǎn)化為可以被操縱裝置識別的信號并發(fā)送給起落架收放控制手柄。操縱裝置發(fā)出的操縱指令信號有起落架正常收放控制指令和起落架應(yīng)急放控制指令信號，經(jīng)數(shù)據(jù)交互單元處理后，均轉(zhuǎn)化為可以被仿真模型直接使用的邏輯型數(shù)據(jù)量，此外數(shù)據(jù)交互單元接收仿真模型發(fā)出的起落架控制手柄電磁解鎖信號，并將其轉(zhuǎn)化為可以被起落架收放控制手柄識別的信號。

3)教員單元，進(jìn)行仿真初始狀態(tài)設(shè)置，執(zhí)行故障注入/清除指令，控制電信號/液壓信號源的接通或斷開。采用C++builder6.0進(jìn)行教員單元軟件開發(fā)。系統(tǒng)初始狀態(tài)分為空中和地面兩類狀態(tài)；通過教員單元設(shè)置的故障類型包括：起落架收放控制手柄故障、起落架上位鎖故障、起落架下位鎖故障、起落架艙門故障和起落架收放控制手柄卡滯。通過接通或斷開電信號和液壓信號用來控制起落架收放系統(tǒng)能源信號的開關(guān)。

4)狀態(tài)顯示單元，接收仿真模型發(fā)送的數(shù)據(jù)，驅(qū)動顯示畫面，對起落架的狀態(tài)、告警信息進(jìn)行顯示。利用IData2.0用戶開發(fā)環(huán)境和Microsoft Visual C++6.0來開發(fā)狀態(tài)顯示單元。狀態(tài)顯示單元提供的顯示信息主要包括起落架支柱位置、起落架艙門狀態(tài)、輪載狀態(tài)以及起落架收放系統(tǒng)告警信息。

5)仿真模型，主要由起落架收放控制邏輯、虛擬起落架和艙門以及相應(yīng)的鎖機(jī)構(gòu)、作動器等組成，如圖2所示。在進(jìn)行仿真建模時，起落架收放控制系統(tǒng)仿真模型由輸入/輸出數(shù)據(jù)處理模塊、控制器模塊以及作動器與仿真元件模塊三大模塊組成。其中輸入/輸出數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)接收經(jīng)數(shù)據(jù)交互單元處理的操縱指令以及教員單元發(fā)送的控制指令，同時該模塊還將起落架的狀態(tài)信息以虛擬硬線和虛擬總線的方式發(fā)送給數(shù)據(jù)交互單元和狀態(tài)顯示單元?？刂破髂K包括起落架正常收放控制器和起落架應(yīng)急放控制器，該模塊根據(jù)起落架當(dāng)前所處狀態(tài)和操縱指令，控制起落架和起落架艙門的運(yùn)動順序。作動器與仿真元件模塊主要由作動器、起落架(支柱)、起落架艙門、鎖機(jī)構(gòu)和傳感器等仿真部件組成，該模塊接收控制器發(fā)出的控制指令，利用正常收放驅(qū)動能源或應(yīng)急放能源驅(qū)動鎖機(jī)構(gòu)、起落架(支柱)和起落架艙門的運(yùn)動。

數(shù)據(jù)交互單元、教員單元、狀態(tài)顯示單元和仿真模型運(yùn)行在單臺仿真計(jì)算機(jī)上，該計(jì)算機(jī)安裝有Windows XP系統(tǒng)。