全数字飞行仿真平台的设计与实现

徐海亮 李骏扬 费树岷

(东南大学自动化学院，南京 210096)

飞行仿真是系统仿真的重要分支，广泛应用于国内外飞行器的研制中，发挥了巨大的军事和经济效益［1］.飞行仿真器按功能可以分为训练用飞行仿真器、工程用飞行仿真器及虚拟样机和理论研究用的研究型飞行仿真器［2］.前2种飞行仿真器需要大量的硬件支持，而第3种飞行仿真器基本采用全数字模型，在对先进的飞行器建模和控制等前沿理论技术进行演示和验证时发挥着重要的作用.为使仿真过程清晰、直观，大部分理论研究用的全数字飞行仿真系统不仅具有仿真计算功能，还具有实时视景仿真界面和实时飞行数据输出等功能.文献［3-6］从架构设计、软件设计方法、飞行器建模及功能设计等方面对仿真系统进行了研究，并在此基础上实现了飞行仿真平台.

与上述文献提出的仿真平台相比，本文实现的仿真平台的最大优势在于其通用性和可靠性.这种全数字飞行仿真平台里的数学模型可根据需要进行替换和拓展，而不是精确模拟某一种型号飞行器的某种特性.此外，该平台充分考虑了上述文献都没有考虑的一个因素——大气干扰，并对大气环境进行了仿真，使仿真结果更具可靠性.

1 总体设计方案

仿真平台开发采用软件工程的概念，按照需求分析、软件设计与实现、测试的步骤进行.

1.1 需求分析

根据理论研究的需要，仿真平台需基于常用的PC机实现全数字的飞行……