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基于Cessna CJ1模拟机的飞行员飞行训练品质评估系统研究

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基于Cessna CJ1模拟机的飞行员飞行训练品质评估系统研究

作者：邓位中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

模拟机飞行训练作为民航飞行员培训中的重要部分,其理论技术创新正越来越受到重视,而品质评估则是模拟机飞行训练的必备环节之一。传统的模拟机飞行训练品质评估主要依靠飞行教员现场观察判断,主观打分,有着干扰因素多和工作强度大等问... 详细信息

模拟机飞行训练作为民航飞行员培训中的重要部分,其理论技术创新正越来越受到重视,而品质评估则是模拟机飞行训练的必备环节之一。传统的模拟机飞行训练品质评估主要依靠飞行教员现场观察判断,主观打分,有着干扰因素多和工作强度大等问题。因此,研究开发模拟机飞行训练品质自动评估系统,对民航理论应用创新研究具有重要意义。本论文通过分析塞斯纳奖状模拟机飞行训练品质评估系统的需求和性能指标,结合数字图像处理、模式识别和人工神经网络等技术,设计系统的整体结构和实现方案。针对模拟机飞行数据获取的难题,系统采用视频录制的方式,利用MATLAB软件编程实现数据识别,最终输出飞行参数时间序列。针对飞行品质评估标准难统一的问题,采用基于教员经验打分和大量历史数据的BP神经网络,构建飞行训练科目评估模型,实现飞行训练品质自动评估。最后使用JAVA语言编写模拟机飞行训练管理系统,实现在不同终端访问学员的飞行训练成绩和数据等功能。本论文利用现有的模拟机资源,减少外部干扰因素,实现了与模拟机系统本身隔离的飞行数据获取,科学高效的飞行品质智能评估,直观清晰的飞行训练成绩管理。解决了人为评估工作强度大、干扰因素多等问题,提高了模拟机飞行训练的效率,有效的降低了训练成本,提高了训练质量。

关键词： Cessna CJ1 模拟机飞行训练飞行品质评估

民用飞机控制律设计与飞行品质评估试验方案研究

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软件导刊 2017年第8期16卷 160-163页

作者：吴胜亮上海飞机设计研究院民用飞机模拟飞行国家重点实验室上海201210

针对民用飞机控制律优化设计,提出了一种适用于控制律设计和飞行员在环评估飞行品质的试验方案。阐述了评估工具——工程模拟器,详细介绍了评估方法、评估流程和控制律优化流程,并通过评估试验实例表明该试验方案的可行性和有效性。该... 详细信息

针对民用飞机控制律优化设计,提出了一种适用于控制律设计和飞行员在环评估飞行品质的试验方案。阐述了评估工具——工程模拟器,详细介绍了评估方法、评估流程和控制律优化流程,并通过评估试验实例表明该试验方案的可行性和有效性。该试验方案为应用工程模拟器开展其他飞行员在环评估试验提供了参考,具有一定的工程实践意义。

关键词：工程模拟器控制律设计飞行品质评估试验方案

基于VTK的直升机飞行品质评估过程可视化技术研究

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基于VTK的直升机飞行品质评估过程可视化技术研究

作者：谢孟玮南京航空航天大学

学位级别：硕士

研制直升机飞行品质评估过程可视化程序的目的是,让工程技术人员对飞行品质评估过程中产生的大量数据能够更为直观地进行观察和分析。本文的研制平台是 Linux 操作系统,以 C++语言为宿主语言,实现基于 VTK 工具包的可视化程序设计。 ... 详细信息

研制直升机飞行品质评估过程可视化程序的目的是,让工程技术人员对飞行品质评估过程中产生的大量数据能够更为直观地进行观察和分析。本文的研制平台是 Linux 操作系统,以 C++语言为宿主语言,实现基于 VTK 工具包的可视化程序设计。直升机飞行品质评估过程可视化程序包括 4 个类（CLASS）:二维可视化类、三维体数据可视化类、三维面数据可视化类和图片标注类。首先,在 VTK 二维坐标图绘制类的基础上,扩展生成新的二维坐标图绘制类,增加栅格和箭头的显示、线型和线宽控制、B 样条曲线插值计算、屏幕视区划分、曲线动态显示、视区内容图片格式保存及鼠标拾取功能。其次,运用 VTK 标量和矢量可视化技术实现了三维数据场的矢量和标量可视化,包括三维体数据场标量和矢量单视区显示及三维体数据场剖面标量和矢量单视区/四视区显示;使三维面数据可视化类具备了三维面数据场标量单视区显示功能和剖切面生成二维数据文件的功能,并且在三维面数据可视化类中内嵌了数据预处理算法。最后,图片标注类实现了飞行品质规范黑白图片定位和在图片上进行标注的功能。本文研究基于 Tcl/Tk 与 C/C++混合编程技术,通过编制测试系统界面,将所研制的可视化程序进行了整合;基于黑盒测试方法,对各个类所提供的功能进行测试。测试结果表明,直升机飞行品质评估可视化程序的开发是成功的。

关键词：科学计算可视化 VTK 直升机飞行品质评估 Linux 软件测试

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飞机飞行状态估计与飞行品质评估研究

飞机飞行状态估计与飞行品质评估研究

作者：阙向东西北工业大学

学位级别：硕士

将协方差平方根滤波中的Choleskey分解滤波、U-D分解滤波和奇异值分解(SVD)滤波与非线性滤波之推广卡尔曼滤波及单步迭代滤波相结合，给出了基于上述三种矩阵分解的推广卡尔曼滤波及单步迭代滤波算法共计6种，改善了两种非线性滤波算法... 详细信息

将协方差平方根滤波中的Choleskey分解滤波、U-D分解滤波和奇异值分解(SVD)滤波与非线性滤波之推广卡尔曼滤波及单步迭代滤波相结合，给出了基于上述三种矩阵分解的推广卡尔曼滤波及单步迭代滤波算法共计6种，改善了两种非线性滤波算法的数值稳定性，其中基于SVD分解的单步迭代滤波算法是新颖的;以飞机全量运动方程组为数学模型，将滤波算法应用于飞机的飞行状态估计问题，获得了满意的仿真结果。研究了求取高增稳飞机的低阶等效系统的几种方法：研究了经典的频域等效系统方法，针对纵向5种、横向14种构型的低阶等效系统进行了拟配实践，并提出一些有益的看法;以频域等效系统方法为基础，提出了时域等效系统新方法;以最小二乘辨识为基础，提出了两种纵向短周期低阶等效系统时域辨识方法(等效延迟时间τ参与或不参与)。时域等效系统方法和两种时域辨识方法可以作为频域等效系统方法的补充。编制了飞行品质评估软件包。该软件包可以用频域等效系统方法、时域等效系统方法、带宽准则、闭环准则、俯仰角速率准则、C准则等进行飞行品质的计算及评估，对飞控系统设计有实用价值。

关键词：推广卡尔曼滤波单步迭代滤波 Choleskey分解 U-D分解奇异值分解(SVD) 频域等效系统方法时域等效系统方法飞行品质评估

基于VTK的直升机飞行品质评估参数可视化研究

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直升机技术 2004年第4期 23-27页

作者：谢孟玮孙传伟李靖谊戴维康南京航空航天大学南京210016

为了让飞行仿真平台仿真效果能够更直观地显现,运用可视化技术对评估标准、需要评估的数据进行处理,并直接引用飞行品质规范中的图表数据,和仿真飞行实验数据直观地比较,进而得到某型号直升机的飞行品质等级。在可视化处理中,使用了可... 详细信息

为了让飞行仿真平台仿真效果能够更直观地显现,运用可视化技术对评估标准、需要评估的数据进行处理,并直接引用飞行品质规范中的图表数据,和仿真飞行实验数据直观地比较,进而得到某型号直升机的飞行品质等级。在可视化处理中,使用了可视化软件包 VTK(The Visualization ToolKits)对数据进行可视化。在数据处理中使用了 VTK API,并自行研发 VTK 可视化扩展类。研究的成果运用到实际中得到了良好的效果。本研究为飞行品质评估提供了一种全新的思路,为 VTK 在工程中的应用积累了经验。

关键词：科学计算可视化 VTK 直升机飞行品质评估

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基于模型的空投任务飞行品质试飞设计及评估

计算机测量与控制 2024年第4期32卷 308-313页

作者：李雅静申晓明中国飞行试验研究院飞机所西安710089 中国航空工业第一飞机设计研究院总体气动所西安710089

重装空投飞行试验过程中,货物运动会导致飞机姿态变化过大,影响飞行安全;为了保证重装空投飞行试验安全,建立了空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、使用“预测→验证→比较→预测”的方法指导飞行试验循序渐进实施;在空投试飞前,... 详细信息

重装空投飞行试验过程中,货物运动会导致飞机姿态变化过大,影响飞行安全;为了保证重装空投飞行试验安全,建立了空投过程数学模型,预测空投过程飞机响应、使用“预测→验证→比较→预测”的方法指导飞行试验循序渐进实施;在空投试飞前,分析空投货物时飞机响应特点,确定载机平台飞行品质试飞内容,评价空投构型飞行品质,作为空投飞行试验的前提;对于空投任务飞行试验设计从试飞状态选择、试飞员操纵方法设计两方面开展研究,以飞机姿态控制为目标,确定重力空投、牵引空投过程飞机飞行状态、给出飞行员操纵建议,设计了空投过程评价要素表,形成面向空投任务的飞行试验设计及飞行品质评价技术;提出的基于模型的试验设计方法及飞行品质评价方法可以有效保障空投任务执行,并全面充分地评价空投任务下的飞行品质。

关键词：空投任务飞行试验飞行品质评估重力空投牵引空投

飞参数据驱动的飞行训练品质评价方法及适应性分析

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飞参数据驱动的飞行训练品质评价方法及适应性分析

作者：孙赫中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

飞行训练品质评价是利用飞行过程中采集的飞行参数记录数据（以下简称飞参数据）对飞行训练质量进行评价,客观高效的飞行训练品质评价是保障飞行训练安全、提高飞行训练质量的重要基础。目前对学员的飞行训练和考核筛选主要采用教员或... 详细信息

飞行训练品质评价是利用飞行过程中采集的飞行参数记录数据（以下简称飞参数据）对飞行训练质量进行评价,客观高效的飞行训练品质评价是保障飞行训练安全、提高飞行训练质量的重要基础。目前对学员的飞行训练和考核筛选主要采用教员或检查员人工测评的办法,这种考核办法易受个人倾向性的干扰,带有一定的主观性,且费时费力。针对以上问题,本文充分利用飞行训练中记录的大量飞参数据,试图建立一套更加客观、合理、准确、全面的飞行训练品质评价方法,并对其适应性进行分析。本文在对飞参数据预处理的基础上,通过分析矩形起落航线中主要节点中关键飞行参数变化规律,对矩形起落航线进行阶段划分,并基于矩形起落航线评分标准通过计算评分对其操纵品质进行量化评价。其次,考虑到飞参数据是一种典型的时间序列数据,通过计算实际飞参数据与标准飞行模板间的时间序列距离,进行基于时间序列相似性度量的飞行操纵品质分析。第三,对具体的飞行操纵品质分析结果进行时间序列聚类,进行基于时间序列聚类的飞行品质评价。最后,开发飞行品质分析原型工具,利用实际训练飞行中获取飞参数据对飞行品质进行量化评价,通过对对不同方法评价方法的不同结果的比较,对三种评价方法进行的适应性开展分析。实验表明,本文研究的三种飞行品质评价方法能够针对不同的飞行训练科目、面向不同层次对飞行学员飞行操纵技术进行量化评价。其中基于飞行评分标准的评价方法适于对诸如矩形起落航线等具有飞行阶段明晰、评分标准细致等特点的飞行训练科目的飞行品质分析,而基于时间序列相似性度量的飞行品质评价方法则对诸如角穿云航线、沿DME弧飞行等存在连续机动飞行、评分标准繁杂等特征的飞行训练科目具有较好的评价效果,而基于时间序列聚类的评价方法则能够从对飞行学员的整体层面对飞行品质进行评价、分析。

关键词：飞参数据时间序列时间序列聚类飞行品质评估