重型飞机拦阻系统的仿真可视化研究

Mi c r o c o mp u t e r A p p l i c a t i o n s V o i . 3 0 , N o . 7 , 2 0 1 3
文章编号:1 0 0 7 — 7 5 7 X( 2 0 1 3 ) 0 7 — 0 0 2 1 — 0 3
研 究 与 设计
微 型 电脑 应 用
Abs t r a c t :Th i s pa pe r p ut f or wa r d a mo t h od o f s i m ul a t i on vi s u a l i z a t i on f o r he a v y— d ut y a i r c r a t f a r r es t i n g s ys t em ba s e d o n t h e V C.I t c r e a t e d t h r e e — de me ns i o na l mo de l s b y M u l t i g e n Cr e a t o r , e s t a bl i s h e d t h e vi r t u a l s c e ne wi t h i m po r t i ng mo de l s t h r ou gh Lyn x a nd c a l l e d Si mu l i n k t o mo de l s i mu l a t i on t h r ou gh Ma t l a b e ng i n e .Fi na l l y, t h e VC , a s us e r s c on t r o l i n t er f a c e, un i f e d Ma t l a b a n d Ve g a o r ga n i c a l — l y i n t h e s a me wi n do w ,c on t r ol l e d s i mu l at i o n vi s u al i z a t i o n a nd r e a l — t i me d i s pl a y of t he a r r e s t i ng s ys t e m .Th e me t ho d a c h i e v e s e i— f ci e nt a n d a c c u r a t e s i m ul a t i o n vi s ua l i z a t i on ,a n d r e le f c t s t h e i mp a c t of va r i ou s pa r a me t e r s o n t h e a r r e s t i ng e f f ec t of he a v y a i r cr a f t i nt ui t i ve l y a nd r e a l i s t i c a l l y. Ke y wo r ds :Si mu l a t i o n Vi s u a l i z a t i on;He a v y— d ut y Ai r c r a f t A re s t i n g Sys t e m ;Thr e e — d e me ns i o na l M od e l ;Vi tua r l Sc e ne
0 引言
飞 机 拦 阻 系 统 的应 用 愈 来 愈 引起 世 界 各 国 航 空领 域 的 高度 重 视 ,已成 为 机 场 的 重 要 常 务 保 障 设施 ,其 作 用 是 对 正 常 降落 和 因 意 外 原 因 冲 出 跑 道 的飞 机 进 行 拦 阻 , 保 障 人 机 安 全。 随 着 航 空 技 术 的迅 速 发 展 和 现 代 战争 对 快 速 反 应 能 力 的
Re s e a r c h o f s i m ul a t i o n v i s ua l i z a t i o n f o r he a v y- d ut y a i r c r a f t a r r e s t i ng s y s t e m
Yua n S he n g, Wu J ua n
将 三 维 模 型 导 入 建 立 虚 拟 场 景 ,通 过 Ma t l a b 引擎 调 用 S i mu l i n k进 行 模 型仿 真 计 算 , 最后 , 采 用 VC 作 为 用 户 控 制 界 面 ,将 Ma t l a b与 Ve g a有 机 地 统 一 于 同一 窗 口,控 制 整 个 拦 阻 系 统 的仿 真 可视 化 运 行 和 实 时显 示 ,法 实 现 了拦 阻 系统 仿 真 计 算 的可 视 化 ,直 观 逼 真 地 反 映 了各 参 数 对 重 型 飞 机 拦 阻 效 果产 生 的 影响 。 关 键 词 :仿 真 可 视化 ;重 型 飞 机 拦 阻 系统 ;三 维模 型 ;虚 拟 场 景 中 图分 类号 :T P 3 9 1 . 9 文 献 标 志 码 :A
( C o l l e g e o f A u t o ma t i o n , No r t h w e s t e r n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y , Xi ’ a n 7 1 0 0 7 2 , C h i n a )
2 0 1 3年第 3 0卷第 7 Nhomakorabea 重型飞机拦 阻系统 的仿真 可视 化研 究
袁 异 , 吴 娟
摘 要 :提 出 了一 种 基 于 V C 的重 型 飞 机 拦 阻 系 统 的仿 真 可视 化 方 法 ,通 过 Mu l t i g e n C r e a t o r 建 立三 维 模 型 ,然 后 利 用 L y n x
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飞机拦阻系统的现状及其发展

飞机拦阻系统的现状及其发展

洪 都 科 技HONGDU SCIENCE AND TECHNOLOGY2007飞机拦阻系统的现状及其发展李贯成姜志峰吴云生(洪都航空工业集团)摘要飞机拦阻系统是机场重要常务保障设施,用来对正常降落和因意外原因冲出跑道的飞机实施安全阻拦,以保障人机安全。

本文对飞机拦阻系统的应用发展及研究现状进行了综述。

关键词飞机拦阻系统 发展 现状Present Status And Development of Aircraft Arresting SystemLi Guancheng Jiang Zhifeng Wu Yunsheng(Hongdu Aviation Industry Group)Abstract The aircraft arresting system is an important safeguard airport support facility used for arresting the aircraft that is to run out of runway during normal landing or because of accident, for the purpose of ensuring person and aircraft safety. This paper presents an overview of the application, development and present research status of aircraft arresting system.Keywords aircraft Arresting system Development Present status1 引言飞机拦阻系统的应用愈来愈引起世界各国航空领域的高度重视,已成为机场的重要常务保障设施,其作用是对正常降落和因意外原因冲出跑道的飞机进行拦阻,保障人机安全。

基于Unity3D的飞行可视化仿真系统设计

基于Unity3D的飞行可视化仿真系统设计
Abstract: Considering the requirements of hardware, development and immersion feeling of t he current f light sence simulation.We stablish a real-time flight sence simulation system based on Unity3D by t he f light simulat ion model,3DMAX, and the C# programming technology.Using Oculus Rift head mounted display as a video output device.pr ovides user s a n immersive and friendly human-computer interaction environment.The establishment of the aircraft motion model is efective and Can reflect the dynamic character istics of the actua l aircraft.The experimental results show that the simulation system has
系 统 的 程 序 开发 方 法 大 致 可 分 为 两类 :基 于 OpenGLIDirect3. 有 屏 幕 感 。且 成 本 相 对 于 多 通 道 拼 接 显 示 方 法 更 加 低 廉 ,易
D 三 维 应 用 程 序 接 口的 开 发 和 基 于 MultigenCreator/VEGA等 于 大 量 配 置 。

利用Matlab进行航空航天系统仿真与分析

利用Matlab进行航空航天系统仿真与分析

利用Matlab进行航空航天系统仿真与分析航空航天系统仿真与分析是现代航空航天工程中不可或缺的重要环节。

利用Matlab这一强大的数学软件工具,工程师们能够模拟和分析各种航空航天系统的性能和行为,为设计、优化和决策提供有力的支持。

首先,Matlab提供了丰富的数学建模和仿真功能,使得航空航天系统的振动、力学、控制等方面可以被准确地描述和分析。

例如,对于一个飞机的结构设计,可以使用Matlab建立系统的有限元模型,通过求解方程组得到结构的模态振动频率和模态形状,进而评估结构的稳定性和动力特性。

这有助于工程师们在设计过程中及早发现潜在问题并加以解决,从而提高飞机的安全性和性能。

其次,Matlab还提供了强大的信号处理和控制系统设计工具,为航空航天系统的控制和导航问题提供了有效的解决方案。

例如,对于一个航天器的姿态控制系统,可以利用Matlab进行系统建模和仿真,验证控制策略的有效性和稳定性。

此外,Matlab还提供了模糊控制、神经网络等先进的控制方法的工具包,使得工程师们能够更精确地设计和优化航空航天系统的控制算法。

在航空航天系统仿真与分析过程中,数据的处理和可视化是不可或缺的步骤。

Matlab提供了强大的数据处理工具和图像绘制功能,使得工程师们能够对仿真结果进行全面的分析和展示。

例如,利用Matlab的统计分析工具,可以对仿真结果进行参数敏感性分析,从而得到系统的性能指标和工作状态的分布情况。

此外,Matlab还提供了各种绘图函数和工具箱,使得工程师们能够直观地展示数据和结果,为后续决策提供可靠的依据。

最后,对于复杂的航空航天系统,其仿真模型往往由多个不同的子系统组成,需要进行集成和协同仿真。

Matlab提供了强大的系统建模和集成仿真工具,使得不同子系统之间的交互与协同可以被准确地模拟和分析。

例如,对于一个飞行器的动力学和控制系统,可以使用Matlab进行整机级别的系统建模和仿真,对系统的整体性能和响应进行分析。

导弹拦截制导的建模与仿真matlab-概述说明以及解释

导弹拦截制导的建模与仿真matlab-概述说明以及解释

导弹拦截制导的建模与仿真matlab-概述说明以及解释1.引言1.1 概述导弹拦截制导技术作为现代军事领域中的重要一环,对于保障国家安全和维护世界和平具有重要意义。

随着科技的不断发展和武器系统的日益进步,导弹拦截制导技术也不断得到改进和完善。

本文旨在通过使用MATLAB进行建模与仿真,对导弹拦截制导系统进行研究。

通过建模与仿真,可以模拟真实环境中导弹与目标之间的相互作用,以及制导系统的性能表现。

这种方法可以更好地理解导弹拦截制导的原理和机制,为相关研究提供有效的工具和方法。

本文的结构如下:首先,我们将概述导弹拦截制导技术的基本原理和应用领域。

其次,我们将介绍导弹拦截制导的建模方法,包括数学建模和计算机仿真技术。

然后,我们将总结现有的研究成果,并展望未来导弹拦截制导技术的发展方向。

我们相信,通过对导弹拦截制导系统的建模与仿真研究,可以更好地提高导弹拦截效果,保护国家安全。

通过本文的阐述,我们希望读者能够对导弹拦截制导技术有一个全面的了解,并了解到利用MATLAB进行建模与仿真的重要性。

同时,我们也希望通过本文的研究成果,能够为相关领域的科研人员提供一定的参考和借鉴。

最终,我们期待本文的研究成果能够推动导弹拦截制导技术的进一步发展,为维护世界和平做出更大的贡献。

文章结构部分是用来介绍整篇文章的框架和组织方式,可以包括章节标题及其内容简介。

对于本篇文章的结构,可以编写如下内容:1.2 文章结构本文的结构按照以下几个部分来组织和呈现:第一部分为引言。

在引言部分,首先对导弹拦截制导的背景和重要性进行简要说明,然后介绍文章的研究目的,即针对导弹拦截制导问题进行建模与仿真。

最后,概述了本文的整体结构和各个部分的内容安排。

第二部分是正文部分。

在正文部分,首先对导弹拦截制导的概述进行详细介绍,包括导弹拦截制导的基本原理、目标追踪与识别方法以及导弹拦截制导中常用的技术和算法等。

接着,介绍了导弹拦截制导的建模方法,具体包括建立导弹、目标和拦截器的数学模型,以及制导控制算法的设计和仿真等。

无人机拦阻网回收动力学建模与仿真

无人机拦阻网回收动力学建模与仿真

向前运动 , 不断从涡轮阻尼器的毂轮中抽 出, 使阻尼器的转子叶片以一定转速转动并搅拌阻尼器内腔中静止 的液体 . 从而产生作用于转子 叶片表面的阻尼力 , 形成阻止转子和转轴持续转动的阻尼力矩 , 以阻止刹车带 从转盘上旋出 , 使飞机减速 , 最终将无人机拦停[ 9 1 。本文针对拦阻回收过程进行建模和动力学仿真 , 为系统的 工程设计提供理论依据。
c mpa ai e su y b t e i l to n x rme t o r tv t d ewe n smu a in a d e pe i n .
Ke wo ds r c v r s se ; a r si g ne ; t r i e a y r e o ey ytm re tn t u b n d mpe ; d n mi mo l ; smu a i n; u ma e r ya c des i l to n nn d a i 】v hil ra e ce
t r i e d mp r a e t e k y p r me e s af c i g a e t g p o e sT e UAV wi i e e tma s c n b e o e e u b n a e r h e a a t r f t r si r c s .h e n n t df rn s a erc v rd h f
( eer s t eo Plt s A r a , aj gU iesyo eoa t s A t n ui , nj g2 0 1 , hn ) R sac I tu f i l s i rf N ni n ri f rnui & s o at sNag n 10 6 C i h n it oe c t n v t A c r c i a

飞机道面拦阻系统的研究:飞机拦阻系统

飞机道面拦阻系统的研究:飞机拦阻系统

飞行跑道是机场最重要的基础设施,飞机在跑道上的运行安全,历来是机场安全管理和技术研究所关注的重点,而跑道端部安全更是机场安全的焦点。

如何减少飞机冲出跑道的危险发生,进而减少对飞机的损伤、保障机组人员和乘客的生命安全,已成为近年来机场安全技术研究的热点。

道面拦阻系统(EMAS)主要通飞机轮胎压碎拦阻材料来制动飞机,从而使飞机减速停止,用来保护冲出跑道的飞机。

一、道面拦阻材料特性飞机经过道面拦阻系统时,将拦阻道面压碎,被压碎的拦阻材料吸收了飞机的动能,从而将飞机拦停。

拦阻材料对飞机能量的吸收应与材料被压碎的体积成比例关系,如图一所示。

分析一种材料是否适宜用做道面拦阻材料,需要注意两个重要因素其一,机轮压力的精确校准。

机轮压力过大,会增加起落架负担,严重时可能会使起落架结构遭受损伤;机轮压力过小,会降低材料的拦阻性能,从而影响拦阻面对飞机的拦阻。

应根据飞机和起落架的动态响应来求得机轮压力。

其二,材料的最大压缩比。

压缩比用来确定整个拦阻过程中能量的吸收值。

(一)道面拦阻系统的力学特性飞机冲出跑道后进入拦阻道面内,前、主起落架将同时承受垂直荷载和拖力负载。

飞机在设计时主要考虑由主起落架提供拖力负载,而前起落架不参与刹车过程,因此前起落架的结构强度要小于主起落架,但拦阻系统在对飞机进行拦截时会同时给前、主起落架施加阻力,因此设计飞机道面拦阻系统时必须严格控制拦阻材料的压碎强度,以保证不损伤飞机起落架。

道面拦阻系统的力学特性主要与五种因素有关即飞机冲出跑道的速度、压入拦阻材料的深度、机轮压力、起落架构型及前、主起落架支柱的强度。

(二)材料要求由于处于露天工作环境,道面拦阻材料遭受风吹日晒、雨雪冰冻等各种自然因素的作用。

为确保其性能可靠,拦阻材料应具有以下特性易碎性。

当材料的表面压力超过其设计荷载时,材料即被压碎。

EMAS的设计原理是通过制动飞机起落架机轮,从而达到拦阻飞机的目的。

因此,材料的设计荷载应当在一定的范围内,即不损伤起落架结构而且能保证安全拦阻冲出跑道的飞机。

飞机拦阻系统拦阻性能仿真研究


急着 陆设施 有着重要 意义。 关键 词 : 飞机 ; 阻 系统; 真; 拦 仿 液压 系统 ; 学模 型 数
中图分类 号 :]1 1P5
文献标识 码 : A
性变形。拦 阻时的受力 中心位 于飞机 的重 心平 面
内。
引 言
飞 机 拦 阻 系 统 是 一 种 重要 的机 场 地 面 设 施 , 目 前 , 采 用液 压 式 , 多 主要 用 于 陆基 飞 机 的应 急拦 阻 ,
20 0 2年 9月


曹淑华 等 : 飞机 拦 阻 系统 拦 阻性 能 仿真 研 究
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场 跑道 对 称 布 置 , 以拦 阻 网或 拦 阻 钢 缆 连 接 在 一 并
起, 靠被拦阻飞机本身巨大 的动能来驱动 , 通过巧妙 设计 的液压 回路及 机械装 置 , 将其转化成使飞机制 动的摩擦力 , 是一个结构紧凑 、 安装灵活、 维护方便 、 可实现双向拦阻 、 适用 于全天候的硬地基飞机拦阻
维普资讯
第3 2卷 第 3期 20 0 2年 9月
文章 编号 :6 1 5 ( 0 2 0 —0 3 —0 1 7 —6 4 2 0 ) 3 0 4 4
航 空 计 算 技 术
Ae o a tc l o p t rTe h iu ห้องสมุดไป่ตู้ r n u i m u e c nq e a C
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基于视觉感知的eVTOL避障系统设计

结束语
随着城市空中交通产业的不断发展,eVTOL 未来将具 备较大的发展空间,针对其避障技术的研究也将得到更多的 关注,本文提出的这套 eVTOL 的视觉实时避障系统设计方 案,可以实现机器视觉在感知障碍物过程中的应用,视觉感 知技术主要依托于 RGB-D 深度相机和 SLAM 算法框架, 结合对 A-Star 避障算法的优化可以进一步降低数据计算量, 满足较好的实时性要求,同时结合避障路径规划算法能保障 飞行器安全的完成飞行任务。最终通过这种与传统避障形式 不同的设计方案,为后续进一步优化 eVTOL 避障系统奠定 基础,并提供了一种新的避障设计思路。
动作执行阶段主要对接 eVTOL 的飞行控制系统,计算 机在接收到避障指令时会将飞行器稳定在一定的安全速度范 围内,避免因速度和惯性等问题造成飞行器上的人员伤害。 由于避障决策阶段已经规划了避障路线,计算机只需要将对 应的动作指令发送给飞行器自带的飞行控制系统,正常执行 动作指令即可。当 eVTOL 在执行完避障任务,回到安全线 路上时,计算机会将当前的飞行数据与原始飞行任务及飞行 航线进行对比,继续向目的地飞行,通过与信息处理环节的 数据交互达到系统闭环。
industry
魏 麟 王 彪 陈 玉 陈华杰
中国民用航空飞行学院航空工程学院 魏麟(1972-)男,四川资阳,教授,研究方向:航空电子;王彪(1995-)男,山东新泰, 硕士,研究方向:航空电子;陈玉(1996-)男,四川眉山,硕士,研究方向:航空电子; 陈华杰(1994-)男,江苏扬州,硕士,研究方向:航空电子。
飞行员操纵的情况下可以通过自主避障系统保障飞行安全。
eVTOL 避障系统整体架构 视觉自主避障系统的必要性与组成部分
传统的民航飞机主要通过 TCAS(空中交通警戒与防 撞系统)和 EGPWS(地面迫近警告系统)两个系统相互 配合实现避障。前者针对的是其他飞机,由自身飞机发送询 问信号,其他飞机检测到信号后反馈应答信号,再通过机载 计算机进行数据计算得出相对位置信息,但是 TCAS 的配 套设备复杂,维护费用高,没有经济性优势,只能给出警告 信息,需要飞行员配合执行;后者将飞机的飞行数据与提前 导入机载计算机的地形数据进行比较,为飞行员提供警告提 示,缺点是环境地图无法实时更新,不能满足城市低空域存 在建筑楼宇等障碍物时执行避障动作所需的精度要求。目 前,eVTOL 通过地面站进行指挥调度中心,通常采用配备 远程机长的方式或者自动驾驶的方式控制飞行器,搭载自主 避障系统后可以有效减少人员配备,有助于提升复杂环境下 的自动驾驶可靠度,为更好的实现完全自动驾驶提供安全保 障。综合考虑 eVTOL 的城市飞行环境,设计一套适用于 eVTOL 这种特殊飞行器的自主避障系统是必不可少的,并 且在系统设计还需要结合一定的经济性和便捷性,满足实时 性和飞行器在未知环境中的自主决策要求,在执行避障指令 的过程中尽量保证飞行平滑性,以保障载人飞行时的安全和 舒适度。而且通过视觉感知技术实现避障的方式能实现先进 算法与研究成果的工程应用,对 eVTOL 避障等相关技术的 发展也具有一定的价值意义。这种视觉避障系统整体可以分 为四大部分,包括数据采集、信息处理、避障决策、动作执行, 具体的框架机构如图 1 所示。

飞机拦阻器的液压系统与性能仿真



要 :主要介绍 了所设计 飞机拦阻器 的液压系统 的工 作原理 , 系统 可使拦 阻器在 不需要 该
外部动 力的情 况下 , 飞机本身具有 的能量转化 成使 飞机 制动 所需 的能 量 . 所设计 的液压 系统 把 在 中, 通过使 用特殊结 构的元件 , 使一个纯机液 系统具有 大质量 、 较大速度 的飞机 , 可以拦 阻 较小质 量 、 也 较小 速度 的 飞机 . 并通 过仿 真方 法分 析拦 阻器 的
要用 于陆 基 飞机 的应 急拦 阻 , 可 用 于 舰 基 飞 机 还
1 飞 机拦 阻 器 的液 压 系 统
飞机拦 阻 器 的主要 部 件 是对 称 布置 在 飞行 跑
自由飞 失败 后 的应 急拦 阻 和舰 基 飞机 的 自由飞 着
陆. 液压 式 飞机拦 阻器是 一 个纯 机 液 系统 , 由沿 机
道两 侧 的两 个 结 构 完 全 相 同 的 能 量 转 化 器 , 为 均
液 压控 制 , 飞机 拦 阻 器液 压 系统 的 主要 功 能 是 将
场跑 道 对称 布 置 的 两 台能 量 转 化 器 组 成 , 与拦 阻 网或 拦 阻钢缆 横 跨 跑 道 连 接 在 一起 , 将 被 拦 阻 可 飞机 本身 具有 的 巨 大 动 能 , 过 巧 妙 设 计 的 液 压 通 回路 及 机械 装置 , 化成 使 飞机 制 动 的摩擦 力 , 转 用
于全 天候 工作 的硬 地基 飞机 拦 阻 系统 … . 本 文 主要 介 绍 飞机 拦 阻器 的液 压 系统 工作 原 理 , 在 分析 此 系 统 原 理 的基 础 上 建 立 起 整 个 拦 并
飞 机具 有 的 巨大动 能转 化 成 反作 用 于飞 机 的刹 车 力 , 2是 拦 阻器液 压 系统 的工作 原 理l j 图 .

特性材料拦阻系统(EMAS)在西藏林芝高高原机场的首次应用

(二)EMAS拦阻系统性能
利用经过中国民航局审定的设计模型进行了拦阻性能计算,拦阻性能按照设计机型的最大起飞重量(MTOW)和80%最大着陆重量(80% MLW)计算,以覆盖从中断起飞到着陆的潜在冲出跑道的所有情况。

标准设计条件如下:在跑道端至拦阻床之间飞机获得0.25的刹车系数;飞机发动机无前向推力,也无反向推力;飞机的滑行平行于跑道中心线及其延长线;飞机前起落架越过跑道端
计算结果如下:
表 4.2 机型在不同重量条件下西南端EMAS拦停距离
《特性材料拦阻系统(EMAS)行业审定管理办法》(民航局MD-CA-2013-01)规定EMAS设计模型对飞机拦停距离的计算偏差不应超过10%。

上述概要设计方案能够确保:模型计算得到的拦。

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