航空翻译_飞行翻译_民航翻译_蓝天飞行翻译公司

当前位置: 主页 > 航空新闻 > 民用航空 >

飞行模拟器发展历程

时间:2020-05-10 12:42来源:飞行邦 作者:中国航空


  这些模拟器通过仪表参数反映飞机实时运动状态,大多采用固定基座形式,既没有运动系统能模拟出飞机的受力情况,也看不到外部环境的变化,这导致操作者可能产生错误的感觉影响到模拟真实性。另外想提高模拟器的精度,势必要使用更多的模拟电路,但模拟电路增加到一定数量后所带来的累积误差又会抵消精度的提高,同时也会缩短整个系统工作时的平均故障间隔时间。

  因此在二战期间科学家开始研究具有逻辑运算能力的数字电路,以提高计算机的处理精度和可靠性,美国海军与麻省理工学院和宾夕法尼亚大学合作,开展通用数字式作战飞行训练器项目的技术研究。

  1950年代后基于集成化数字电路的电子计算机日渐成熟,不仅可以快速准确建立飞机特性的数学模型和解算各系统实时参数,还能处理大量数据的输入/输出要求,再现飞机气动及机械受力状况和姿态变化。在采用电子计算机系统后,模拟器就能根据操作者的输入信号计算出相关的运动参数,控制机电和液压装置相应改变座舱平台的姿态,使操作者感觉到载荷以及从驾驶杆、脚舵等部件传来的操纵负载发生变化模拟出接近真实的运动感。

  关于视景模拟系统,最早在地面固定座舱下铺设活动地形图,早期林克机还配用过绘有景物的环形幕布,但效果既不真实也不精确。

  为摆脱模拟器只能用于座舱内部仪表飞行训练的局限,配合实时运动变化、视景显示系统成为模拟技术的研究重点。1950年代最早投入应用的是点光源投影法,点光源视景系统是个光源可以运动的幻灯放映系统,光源是个非常小的高亮度灯泡,其立体坐标的位置受飞行员的控制,代表了飞机的位置;圆形玻璃盘上画有机场的景象,灯泡发出的光线透过玻璃盘投射到环形屏幕之上,使飞行员看到起飞和着陆时的机场景象。


与之相似的电影胶片投影法,用图像来自事先在真实飞行中拍摄的航线景观。


  此外用摄像机动态拍摄按实景制作的缩微沙盘模型,用摄像机实时拍摄按实景制作的缩微地图或沙盘,通过闭路电视系统传送给放置在座舱前面的电视机,使飞行员观看座舱外的景象。在1950年代电视机都是单色的,雷迪丰公司在1962年率先采用了彩色电视视景模拟系统。

  以上三种传统视觉模拟方法有的图像表现单一,适应性不强,制作和维护复杂,使用成本较高,而计算机成像技术可存储大量的景物模块数据,经过坐标转换等计算后就能构成与模拟器姿态相符的实时画面。由于早期计算机的运算和显示能力不强,实际图像效果还比较简单。

  4、数字式训练模拟器

  1963年美国林克公司生产了第一台数字电子计算机式的波音727飞行模拟器。从此,随着数字电子计算机及微型计算机的飞速发展,使得飞行模拟器的功能大为增强,各种座舱设备的模拟精度大为提高。

  在运动系统方面,1965年美国人D.Stewart D.Stewar提出将并联六自由度机构用作训练飞机驾驶员的飞行模拟器六自由度运动平台模型,因而这种由上下平台和6根驱动杆组成的并联机构也被称为“Stewart机构”,由于有刚度比大、高重载能力、响应速度快、模拟精度高、环境适应能力强、模块化强等优点,很快应用于飞行模拟器。

  在视景系统方面,1964年通用电气公司研制出第一台计算机成像模拟系统,用于美国载人航天中心训练宇航员,只能提供带一些纹理的平面透视图,类似的系统在航空领域也多用于模拟夜间起降场景。随着软硬件技术的发展,计算机成像效果不断增强,在立体环境、复杂物体、活动目标和光影变化等方面取得突破,从简单的二维平面景象到复杂细致纹理的三维景象。

飞行翻译 www.aviation.cn
本文链接地址:飞行模拟器发展历程