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直升机飞/发综合控制半物理仿真平台视景仿真及接口设计

作　者: 叶翔
导　师: 黄向华
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航推进理论与工程
关键词: 半物理仿真 OpenGL DSP 三维视景仿真传感器信号模拟信号采集
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 117次
引　用: 4次
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内容摘要

半物理仿真技术是目前在飞/发综合控制系统预研、方案论证、研制或改型等过程中广泛使用的一种试验手段和技术工具。它有效地缩短了飞/发综合控制系统的研制周期,并大大降低了研制费用。论文首先介绍了建立直升机飞/发综合控制半物理仿真平台的必要性。在此基础上,介绍了飞/发综合控制半物理仿真平台的总体方案,并根据此方案介绍了飞/发综合控制半物理仿真平台的体系结构。根据系统需求设计了基于OpenGL的直升机三维视景仿真软件,通过实时接收来自直升机模型计算机的数据,将飞行姿态显示在屏幕上,取得直观、逼真的表达效果。本文还设计了基于Flash动画显示发动机各个工作状态的发动机监控软件,用于监视试验过程中发动机模型计算机传来的各个参数;完成了基于TMS320F2808的接口模拟器的软、硬件设计,用于模拟、采集各个传感器和执行机构信号。最后对系统各软、硬件进行了初步测试,验证了设计方案的可行性,取得良好的效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
图表清单  9-13
第一章绪论  13-19
  1.1 半物理仿真在飞/发综合控制系统研制中的应用及意义  13-14
  1.2 直升机三维视景仿真的意义  14
  1.3 直升机飞/发综合控制半物理仿真平台  14-17
    1.3.1 系统总体结构  14-17
    1.3.2 仿真接口软件开发  17
    1.3.3 驾驶舱、飞机、发动机三维显示软件开发  17
  1.4 论文研究内容  17-19
第二章视景仿真软件设计  19-42
  2.1 创建三维模型  19-23
    2.1.1 Autodesk 3DSMAX 简介  20-21
    2.1.2 创建直升机三维模型  21-23
  2.2 创建三维显示环境  23-39
    2.2.1 OpengGL 图形库  23-28
    2.2.2 三维物体的显示  28-31
    2.2.3 整体场景的创建  31-32
    2.2.4 虚拟驾驶舱设计  32-37
    2.2.5 坐标变换  37-38
    2.2.6 视点变换  38-39
    2.2.7 视口变换  39
  2.3 系统的输入设备  39-40
  2.4 三维视景仿真最终显示效果  40-41
  2.5 小结  41-42
第三章半物理仿真试验中的发动机监控软件设计  42-49
  3.1 发动机监控软件需求分析  42
  3.2 发动机监控软件界面设计  42-43
  3.3 发动机各运行状态的动画制作  43-47
    3.3.1 发动机三维模型的创建  43
    3.3.2 渲染三维动画  43
    3.3.3 空气和火焰效果的实现  43-44
    3.3.4 swf 格式动画生成  44-47
  3.4 软件编程实现  47-48
  3.5 小结  48-49
第四章发动机仿真接口模拟器设计  49-88
  4.1 接口模拟器需求分析  49-50
  4.2 硬件设计  50-59
    4.2.1 接口模拟器硬件设计  50-59
    4.2.3 处理器介绍  59
  4.3 软件设计  59-75
    4.3.1 TMS320F2808 软件设计  59-74
    4.3.2 上位机监控测试软件设计  74-75
  4.4 接口模拟器的初步测试和标定  75-85
    4.4.1 串口测试  75-76
    4.4.2 DA 输出标定和测试  76-83
    4.4.3 频率和相位输出测试  83-84
    4.4.4 AD 输入测试  84
    4.4.5 频率输入测试  84-85
  4.5 联合调试  85-87
  4.6 小结  87-88
第五章总结与展望  88-89
  5.1 总结  88
  5.2 对未来工作的展望  88-89
参考文献  89-92
致谢  92-93
在学期间的研究成果及发表的学术论文  93

直升机飞/发综合控制半物理仿真平台视景仿真及接口设计

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