直升机分布式自动飞行仿真平台设计与实现

陈燕云，何伟，盛守照，江驹

(南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 210016)

0 引言

直升机自动飞行控制系统的组成一般包含3个环节：导航与传感器环节、自动飞行控制环节以及无人机地面站软件环节。三者相互铰链，结构相对混乱。随着直升机功能及性能的不断发展，航空电子设备在直升机驾驶上的重要性日益突出，直升机性能的提升离不开航空电子设备的升级[1]。文献[2]在嵌入式开发板上搭建了基于ARINC429协议的飞管仿真系统，研究飞管的显控和通信模块设计。文献[3]将仿真系统分解为飞控与飞行器模型系统、地面站系统、视景仿真等独立板块，搭建了一套分布式飞行仿真系统。但此前的研究主要是对 FMS的算法分析或单一功能的仿真等[4-8]。

针对此类问题，本文提出并建立了分布式架构的飞行综合控制方案和仿真系统软件，对直升机的任务调度与飞行控制进行综合管理，综合控制管理各系统间的资源和功能分配并保证系统协调运行。

1 分布式架构总体设计

1.1 硬件平台设计

飞行管理系统(FMS)由飞控系统与模型仿真计算机、飞管显控计算机以及飞管计算机组成，相互之间通过以太网络进行信息交互。平台硬件结构组成如图1所示。

图1 仿真平台硬件组成

1.2 软件平台设计

等效仿真环境中包含自动飞行控制软件、直升机模型/环境/导航与传感器仿真软件、飞管子系统软件以及飞管显控软件3大模块，各子模块软件组成与结构如图2所示。模块化的设计易于更改和二次开发。……