机场终端区飞机进近仿真系统的构建

贾立山，李 昂，史晓柯，夏志朋

(1. 中国民航大学空管基地，天津 300300； 2. 中国民航大学电子信息与自动化学院，天津 300300； 3. 中国民航大学航空工程学院，天津 300300)

1 引言

空管训练仿真系统是空中交通管理系统中必备的模块，可用于平时空管管制员的训练。在平常的训练中，依据训练目的产生模拟的飞行计划和预期航线，构建仿真场景，利用飞行仿真系统实时模拟操控空中目标按照预期的路径飞行，将得到的航迹数据进行处理后发送并显示在空管监视器上，然后便可以利用管制员培训席来进行管制员训练。因此，要建立一个比较好的训练仿真系统，必须建立一个比较方便的、人性化的飞行计划制作界面和一个精确的飞行仿真系统[1]。

在空管训练仿真系统中飞行模型是仿真系统的基础，大部分的仿真数据都是由飞行模型计算出来的，而且实时仿真中飞行模型占用运算时间也是最多的[2]。全量运动方程是飞机非线性刚体运动微分方程组，是飞机运动的原始方程，能够准确的描述飞机的运动。在计算机仿真中，累计误差的来源包括截断误差和舍入误差两个部分。截断误差由数值积分算法本身的截断值产生，舍入误差是在计算中由于计算机字节长度限制而产生的误差。使用的数值积分算法的截断值越小，截断误差就越小。仿真计算的步骤越少，舍入误差就越小[3]。虽然使用高性能计算机和实时仿真硬件能够提高仿真计算速度和数据传输速度[4]，从而克服仿真算法计算时间长的缺陷，但是因其计算步骤多造成的舍入误差大的问题却是不能忽略的。……