舰载机起降视景仿真中几个关键问题的研究

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基于VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现

基于VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现
地面飞行模拟器的飞行动力学模型采用六自由 度微分方程组 , 动力学方程是建立在机体坐标系 中 [2]。
2007年 1月 22日收到
11112 舰载机滑跃起飞的受力分析 舰载机在滑跃起飞过程受到如下的外力 :空气
动力 、飞机及其载荷的总重力 、地面对起落架的支撑 力 、摩擦力和侧向力 、发动机的推力 。
β m
l和右主轮的侧偏角
β m
r可分别由速度分量计算
:
β m l/ r
= a rctan ( vzl/ r
/ vl ) 。
对于前轮 ,机轮可以相对机体偏转 ,因此前轮的
侧偏角为 :β=θ1
-
θ n

θ n
为前轮速度方向与机

x轴的夹角 ,可由运
动学关系求解 :
θ n
= arctan ( vzn
/ vn ) 。
图 2 高度随时间的变化情况
11期
庞亚华 , 等 : 基于 VEGA舰载机滑跃起飞视景仿真的实现
2733
由于重力大于升力 , 向上的速度分量会逐渐减 小 ,在这个过程中 , 飞机的速度不断增加 , 升力也随 之增大 ,飞机逐渐开始爬升 。所以从仿真结果可以 看出所给出的模型基本上反映了舰载机滑跃起飞的 典型过程 ,所以该模型可以用于舰载机滑跃起飞的 视景仿真中 。
舰船模型如图 4。
图 4 舰船模型
图 5 仿真流程
214 虚拟环境中舰载机和舰船运动模型的控制 根据舰船运动模型得到舰船六个自由度的值 ( x,
y, z, roll, yaw, pitch) ,利用 Vega在视景渲染中改变舰 船的位置和姿态 ,将这些数据转化成三维场景中的航 空母舰在海洋环境中的沉浮、横摇 、纵摇运动 。

舰艇战术对抗视景仿真技术研究

舰艇战术对抗视景仿真技术研究
Vo 1 . 3 3 No . 1 1
6 8
舰 船 电 子 工 程
S h i p El e c t r o n i c En g i n e e r i n g
总第 2 3 3 期 2 0 1 3 年第 1 1 期
舰 艇 战 术 对 抗 视 景 仿 真 技 术 研 究
刘 喜 作
( 1 . 大连 理 工 大 学 大连
梁 德 清
大连 1 1 6 0 1 8 )
1 1 6 0 2 4 ) ( 2 . 大连舰艇学院

要 目前舰艇 战术对抗仿真训练往往将 战场三维可视化环境弱化 , 实际的训练演 练环境与实战 的战场环 境无 法直观的对应 , 影 响
了训练效果 。研究虚拟战场 中自然环境仿 真、 目标实体精确建模与动态显示 以及烟火爆炸特效模拟 , 其 中 自然环境仿 真重点包括基于统一
c l i n g o f a c c u r a t e o b j e c t s t 。d i s p l a y a n d t h e s h o wi n g o f t h e e x p l o s i o n wi t h f i r e a n d s mo k e 。t h a t s t r e s s e s o n u s i n g t h e i d e n t i c a l d a t a t o ma k e
t h r e e d i me n s i o n s c e n e,t h e d y n a mi c s k y d o me d i s p l a y i n g a n d o c e a n s t a t i s t i c s b a s e d s ur f a c e wa v e mo d e l f o r oc e a n wa v e s i n t h e n a t u r a l s i mu l a — t i o n,a n d c o n s t r u c t s t h e v i v i d t h r e e - d i me ns i o n s e a b a t t l e f i e l d e n v i r o n me n t b a s e d o n a c t u a l d a t a .I t c a n p r o v i d e t h e wh o l e p r o c e s s o f t he v e s s e l t a c t i c s t r a i n i n g wi t h e x a c t ,d y n a mi c ,i n t u i t i v e a n d mu l t i — d i me n s i o n i n f o r ma t i o n .Co mp a r e d wi t h c u s t o m ,i t c a n i mp r o v e i n t e r a c t i v i t y a n d p o s i —

舰载机起落架落震性能动力学仿真分析

舰载机起落架落震性能动力学仿真分析

2 舰载机起落架着舰动力学模型
2. 1 系统坐标系 舰载机起落架着舰系统示意图如图 1 所示。
起落架模型沿用经典的二质量模型, 航空母舰运 动模型如式( 3) 所示。
图 1 舰载机起 落架着舰系统示意图
坐标系的定义如下: z 1 为固定坐标系, 坐标原点在舰载机起落架 轮胎与甲板接触时起落架上部质量的重心位置, 坐标轴方向以垂直向下为正。 z 2 为固定坐标系, 坐标原点在舰载机起落架 轮胎与甲板接触时起落架下部质量的重心位置, 坐标轴方向以垂直向下为正。 z c 为固定坐标系, 坐标原点在舰载机起落架 轮胎与甲板接触时甲板上接触点的位置, 坐标轴 方向以垂直向下为正。 2. 2 系统运动方程 简化的航空母舰动力学模型如图 2 所示。 加入航空母舰的振动模型以后, 舰载机起落 架着舰的系统运动方程可分两个阶段来描述: 第 一阶段为舰载机起落架轮胎接触甲板到缓冲器开 始动作这段时间, 第二阶段为缓冲器开始压缩到 第一次着陆冲击基本完成这段时间。 第一阶段, 缓冲器不压缩, 上部质量和下部质 量同步运动, 故有 z 1 = z 2 = z 。起落架部分的运动 方程可描述为
中国机械工程第 18 卷第 5 期 2007 年 3 月上半月
3#/ 2 % 0 < 2#时, 航空母舰运动瞬时速度与舰 载机下沉速度同向, 当 #/ 2 % 0 < 3#/ 2 时, 航空 母舰运动瞬时速度与舰载机下沉速度反向; 航空 母舰运动的振幅和振动频率均与航空母舰运动的 瞬时速度成正比。 4. 1 初相位的影响
初始相位角决定着舰载飞机起落架轮胎与降 落区甲板接触时, 航空母舰和舰载机运动方向的 关系。本文选取 0 = 0( 正向最大速度) 和 0 = #( 反向最大速度) 两种情况进行计算。计算结果 对比如图 4 所示。可以看出, 当 0 = 0 时, 起落架 的着舰冲击力明显小于着陆冲击力, 而当 0 = # 时, 则正好相反。

舰载机着舰过程仿真及下落点分析

舰载机着舰过程仿真及下落点分析

舰载机着舰过程仿真及下落点分析杨柳;徐东昊【摘要】舰载机着舰是飞机整个飞行过程中的关键环节,受到舰船的运动和海上的大气紊流扰动,是事故多发环节.本文对舰载飞机的着舰环境建立了数学模型,提出了一种基于推力补偿系统与自动驾驶仪系统交联的控制方法,通过仿真比较角稳定和点稳定2种光波束引导着舰方案,得出着舰终端误差.研究成果对于舰载机的着舰引导具有参考价值.%Carrier aircraft landing is the key in the whole flight progress, which is the link in accidents due to the war-ship motion and marine atmospheric turbulence disturbance. The mathematical model of landing environment is established in this paper and a control method based on the cross linking between thrust compensation system and automatic flight con-trol system is proposed. Two different light beam guidance landing strategies of angle stability and point stability are com-pared through simulation, which results in landing end point errors obtained. The simulation results demonstrate that it is of great reference value in carrier aircraft landing.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】4页(P144-147)【关键词】飞机着舰;着舰环境;推力补偿;自动驾驶仪;舰载机【作者】杨柳;徐东昊【作者单位】哈尔滨理工大学自动化学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学自动化学院,黑龙江哈尔滨 150080;哈尔滨工程大学青岛船舶科技有限公司,山东青岛 266400【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言舰载飞机与陆基飞机的着陆相比,在飞行甲板上着舰更为困难[1–2]。

舰载机起飞流程视景仿真研究

舰载机起飞流程视景仿真研究

电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering软件开发与应用Software Development And Application 舰载机起飞流程视景仿真研究夏亮冯玉博(中国人民解放军92728部队上海市200436)摘要:本文为了直观的展示舰载机起飞流程,实现舰载机起飞视景仿真,以Creator构建3D模型;利用DOF技术实现舰载机模型的机翼折叠;运用Vega软件进行虚拟场景的渲染;利用多通道、多视角技术让操作人员全面掌握观察舰载机起飞情况。

结果表明,该视景仿真运行流畅,人机交互功能和飞机屏显模拟功能正常,具有一定的参考价值。

关键词:舰载机;视景仿真;D0F技术在武器装备研制中引入虚拟现实仿真技术,预期可以大幅消减武器装备的研制成本,压缩研制时间,降低研发费用,具有重大的实际意义⑴。

随着航母的发展,舰载机作为航母搭载的主要作战力量,在现代战争中发挥着威慑和打击敌人的重要作用。

不过在舰载机训练过程中需要大量消耗大量的人力物力,耗资太大。

在此背景下,利用Vega或者OpenVS等软件开发虚拟现实视景仿真系统来进行舰载机的模拟起飞训练,作为舰载机起飞流程制定或者培训教学提供强有力支撑和更为可靠的实验依据(21o本文主要对舰载机起飞视景仿真中的关键技术,包括模型建立、DOF设定以及多视角多通道等技术进行介绍。

1虚拟仿真事件及系统开发环境1.1仿真事件描述本文实现的是对舰载机起飞执行任务的全过程进行视景仿真。

设置仿真事件流程如图lo以上为仿真事件全过程,在仿真过程中一方面界面中通过多个通道进行全面的信息展示,另一方面操作人员也可以通过人机交互来实现从不同的视角对舰载机进行观察。

要想满足高精度、高逼真度的要求,应建立诸如航母、舰载机等数字仿真模型,并构建相应的三维场景模型,便于在系统内部实现图形仿真与数字仿真模型之间的通信。

但需要注意的是,图像仿真时,需将实时渲染技术应用于图形仿真的过程中。

舰载机飞行仿真可视化研究

舰载机飞行仿真可视化研究
o e k t i c l t ic v r p o lms o l h o g h oe i s d . Vi aiain o ih i lt n b c me n d c .I Sd f u t o ds o e r be n y t r u h t e rt t y ’ i f c u s l t ff g t s u z o l mua i e o s o n c say f rr s ac e .B s d o A ,a f g tsmua in s s m rt eCareAi r tw s d v lp d e e s r o e e r h r a e n HL ih i lt y t f ri r r a a e eo e .Th ot l o e o h c f esf — wa ep a o mso h G n C e t r Ve a a d VC + + wee u e o r l e 3 iu l ain o h o e fih r lt r f Mu i e r ao/ f g n r s d t e i D vs ai t f t e wh l g t a z z o l p o e so a r r r r t.S me k yt c n lg e r nr d c d,s c s ce t n o l —DOF 3 d l s f rc s f ri Ai a s o e e h oo iswe ei t u e C e c f o u h a r ai fMut o i D mo e , o - t wa e d s n frvs a smu ain s s m ,c o d n t r n f r aa s o t ig ec o D f me r rp s d t r e i i l i lt y t g o u o e o r ia eta se ,d t mo h n t .S me3 r a swe ep o o e o s o h t h i lt n s se sr a o a l n eib e h c a e l t al e n t t e s lt n p o e s h w ta e smu ai y t m i e s n b ea d rl l ,w ih c n r ai i l d mo s a et i a i r c s t o a sc y r h mu o o rir r r t.T i i lt n s se h sb e u c sf l p l d t ai aet e c re t e sa d p a t a i t f CareAi a s h ssmua i y tm a e n s c e su l a pi v l t h or cn s n rc ib l y cf o y e o d c i o c e ui g ud n n o to ag r h f h d l ,g ii g a d c n r l lo t m. s n i

海上舰艇作战虚拟视景图像系统仿真研究

海上舰艇作战虚拟视景图像系统仿真研究

海上舰艇作战虚拟视景图像系统仿真研究王昂【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2016(033)004【摘要】对海上舰艇作战虚拟视景图像系统进行仿真研究,可以解决视景显示节点的画面不连续的问题.对海上舰艇作战虚拟视景图像系统进行仿真的过程中,采集的视景图像,容易受到像素分布、亮度、颜色等信息的影响,使机器视觉发生偏移,提取的视景图像特征与真实特征相差甚远.传统方法主要是对海洋视景目标特征进行分类实现视景仿真的,导致降低了三维虚拟海洋视景仿真的真实度,海洋视景仿真效果差.提出采用多层次细节(LOD)渲染和网格高分辨率重构的三维虚拟海洋视景仿真技术.通过分析三维虚拟海洋视景仿真的内部结构参数体系,构建了三维虚拟海洋的物理模型,改进LOD渲染和网格高分辨率重构算法,并进行偏移量测试,得到三维虚拟海洋的全局最佳重构路径,并对三维虚拟海洋视景仿真和机器视觉的动态视点进行观测,完成视景切换和全局视景监测,实现三维虚拟海洋视景仿真在机器视觉中的应用.仿真结果表明,采用改进方法能提高三维虚拟海洋视景仿真的真实度.【总页数】5页(P419-423)【作者】王昂【作者单位】河南中医药大学信息技术学院,河南郑州450046【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.海上作战方案推演系统仿真模型体系研究磁 [J], 孙光明;王大志2.舰艇作战系统海上动态对准技术研究 [J], 周志恒;赵建军;杨利斌;桑德一3.舰艇编队作战视景仿真系统研究 [J], 赵晓冬;康凤举;陈法杨4.一般作战系统的生存问题:兼论海上舰艇编队生存能力的研究方法 [J], 吴晓锋;白桦5.一般作战系统的生存问题--兼论海上舰艇编队生存能力的研究方法 [J], 吴晓锋;白桦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于VR-Forces的舰载机起飞与降落仿真

基于VR-Forces的舰载机起飞与降落仿真

基于VR-Forces的舰载机起飞与降落仿真王文恽;侯学隆;杨士锋【摘要】VR-Forces是当前较为成熟的计算机生成兵力仿真平台,使用该平台可实现舰载机在航空母舰上起飞和降落仿真.在该仿真平台中舰载机起飞和降落的主要原理的基础上,阐述了舰载机搭载(卸载)组件和航空母舰占用引导控制组件的功能、类继承关系和配置方法,分析了舰载机起飞降落过程中的仿真流程.通过测试想定实现了F/A-18舰载机滑行、起飞、降落、停靠整个流程.研究成果对基于VR-Forces的作战仿真和开发类似系统有一定的技术参考价值.%VR-Forces is a mature CGF simulation platform which can realize the takeoff and landing simulation of the car?rier aircraft. Based on main principle of takeoff and landing simulation of the carrier aircraft in VR-Forces, in this paper, the functions, class derived relationship, and configuration method of carrier aircraft's embarkation component and air?craft carrier's occupancy-director-controller component was illustrated, the simulation process of carrier aircraft's takeoff and landing was analyzed. With a test scenarios, the whole process of carrier aircraft was realized, which included sliding, takeoff, landing and stopping. Research results provided preference for development based on VR-Forces and similar sys?tem.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2017(032)002【总页数】5页(P230-234)【关键词】VR-Forces;舰载机;起飞;降落;搭载;卸载【作者】王文恽;侯学隆;杨士锋【作者单位】海军航空工程学院科研部,山东烟台264001;海军航空工程学院指挥系,山东烟台264001;海军航空工程学院指挥系,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TP391航空母舰是现代化远洋海军的重要力量,而航母舰载机承担着空中掩护和支援、空中地/海攻击[1]、空中早期侦察/预警-指挥、中远程空中反潜巡逻等重任。

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r e f e r e n c e v a l u e f o r d e s i g n i n g t h e 3 D s c e n e s i mu l a t i o n s y s t e m i n r e g a r d t o t a k i n g o /o n f s i mu l a t i o n, d e c k s c h e d u l i n g a n d a t t a c k - d e f e n s e
设置 的父子关 系解 除。在 解除父 子关 系的时候 , 应进 行矩 阵补
0 引 言
为 了在视景仿 真系统中对舰载机在 甲板 间的运 动 、 起飞 、 着
舰逼真模拟 , 需要解决三个方面 的问题 :
1 )舰 载 机 的 随动 运 动 与 相 对 运 动 仿 真
c o n f r o n t a t i o n e x e r c i s e . Ke y wo r d s C a r r i e r - b a s e d a i r c r a f t T a k i n g o n / f o s c e n e s i mu l a t i o n S c e n e g r a p h Ma t i r x t r a n s f o m r
第3 0卷 第 8期
2 0 1 3年 8月
计 算机应 用 与软件
Co mp u t e r Ap p l i c a t i o n s a nd S o f t wa r e
Vo 1 . 3 0 No . 8 Au g. 2 01 3
舰 载 机 起 降视 景仿 真 中几 个 关 键 问题 的研 究
侯学隆 徐君 明
( 海军航空工程学院 山东 烟 台 2 6 4 0 0 1 )


为 了在 视景仿真 中逼真再现舰 载机 在母舰平 台上 的各种调度 与起 降过程 , 以外军舰载机着舰为例 , 基 于场景 图形 理论 和
矩 阵变换技术解决 舰载机与母舰 间的随动仿真 与独立运动 、 甲板 匹配与定位 、 脱 离与吸附等难 点问题。对舰 载机 起 降仿 真、 甲板 作 业及攻 防对抗 演练三维视景仿真 系统 的设 计具 有较强 的参考价值。
Ho u Xu e l o n g Xu J u n mi n g
( N a v a l A e r o n a u t i c a n d A s t r o n a u t i c a l U n & e  ̄ i @, Y a n t a i 2 6 4 0 0 1 ,S h a n d o n g ,C h i n a )
s c e n e s i mu l a t i o n,t a k i n g t h e c a r r i e r l a n d i n g o f c a r r i e r - b a s e d a i r c r a f t s o f f o r e i g n n a v y f o r c e a s t h e e x a mp l e ,w e h a v e s o l v e d t h r e e k e y d i ic f u l t i e s b y u s i n g s c e n e g r a p h t h e o r y a n d ma t r i x t r a n s f o m r me t h o d,t h e y a r e t h e f o l l o w— u p e mu l a t i o n a n d i n d e p e n d e n t mo v e me n t ,d e c k ma t c h i n g a n d p o s i t i o n i n g ,d e t a c h me n t a n d a t t a c h i n g ,a l l a r e b e t w e e n t h e c a r r i e r — b a s e d a i r c r ft a s a n d t h e i r mo t h e r c a r r i e r .I t h a s a h i 【 g h
Ab s t r a c t F o r r e a l i s t i c r e p r e s e n t a t i o n o f t h e v a i r o u s s c h e d u l i n g a n d t a k i n g o n /o f p r o c e d u r e s o f c a r r i e r — b a s e d a i r c r a f t s o n c a r r i e r p l a t f o r m i n 源自关键词 中图分类号
舰 载机
起 降视景仿真
场景 图形 矩 阵 变 换

D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 — 3 8 6 x . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 2 5
T P 3 9 1 . 9
文献标 识码
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