基于Flightgear轻型飞机动力学三维视景仿真研究

侯玉洁 院老虎

【摘 要】飞行控制与管理计算是飞行器飞行控制系统的关键组成部件，因此，基于 Flightgear 开发轻型飞机的三维可视仿真系统势在必行。本文对仿真系统进行了具体分析，为了动力学的控制算法的研究以及飞行器的试飞工作提供一个仿真实验平台，建立基于 Flightgear飞行控制系统仿真环境。通过仿真系统做大量的测试研究，应用至轻型飞机飞行控制系统的设计过程中。对飞行性能进行评估并降低试飞的风险和成本，具有结构简单造价低廉的特点。

【关键词】Flightgear 轻型飞机 动力学 仿真

基于Flightgear动力学三维视景仿真是以轻型飞机为基础，在实验室环境中对飞行器进行飞行规律的研究。采用动力学分析理论结合 OpenGL 三维动态显示技术，对其进行动力学三维视景仿真。利用 Flightgear 开放平台进行飞行可视仿真，建立各部分的动力学分析模型。在飞行器真正试飞之前，对飞机进行设计特点分析。构建全功能、全动态的三维可视飞行仿真系统，解决目前因缺少高置信度动力学模型致使一些控制律设计工作无法有效开展的问题。

1轻型飞机动力学三维可视仿真研究背景与现状

仿真测试设备是在某轻型飞机六自由度非线性数学模型实时仿真的基础上， 进行三维可视模型的设计。在飞行控制系统设计的整个周期内需要检验飞行控制系统的正确性与可靠性，利用 Flightgear 完成飞行日志的记录和视频的回放。鉴于现阶段国内的动力学分析中，系统实施所需要的软硬件环境和实施过程。……