[發(fā)明專利]一種適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610234923.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN105652693B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仕釗;黎啟勝;宋瓊;舒楊;胡榮華;余小勇;吳忠杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

本發(fā)明公開了一種適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法，包括以下步驟：接收離心式動(dòng)態(tài)飛行實(shí)時(shí)指令；存儲(chǔ)當(dāng)前指令并作為緩存指令；接收到實(shí)時(shí)指令，產(chǎn)生并發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；接收到觸發(fā)信號(hào)，統(tǒng)計(jì)插值點(diǎn)數(shù)；進(jìn)行評(píng)估，獲得最大穩(wěn)定插值點(diǎn)數(shù)；接收到觸發(fā)信號(hào)，統(tǒng)計(jì)指令更新周期；進(jìn)行評(píng)估，獲得最大穩(wěn)定插值指令周期；選擇符合設(shè)備運(yùn)行規(guī)律的插值方法；在實(shí)時(shí)指令和緩存指令之間插值，得到插值飛行指令；修正并調(diào)整最大穩(wěn)定插值點(diǎn)數(shù)和最大穩(wěn)定插值指令周期。本發(fā)明所述實(shí)時(shí)插值方法具有自動(dòng)匹配不同網(wǎng)絡(luò)傳輸周期的功能，可獲得最優(yōu)穩(wěn)定插值離心式動(dòng)態(tài)飛行指令，能有效解決因動(dòng)態(tài)飛行指令擾動(dòng)造成的離心式動(dòng)態(tài)飛行模擬器振動(dòng)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離心式動(dòng)態(tài)飛行指令插值方法，尤其涉及一種適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法。

背景技術(shù)

隨著高性能戰(zhàn)機(jī)發(fā)展，其高速、大機(jī)動(dòng)特性所產(chǎn)生的非常速度和加速度及角運(yùn)動(dòng)刺激將會(huì)嚴(yán)重影響飛行員的生理、心理狀態(tài)，容易引發(fā)意識(shí)喪失 (G-LOC)、空間定向障礙(SD)等，威脅飛行安全。航空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域認(rèn)為，開展載人離心機(jī)訓(xùn)練是提高飛行員空中身體適應(yīng)能力和保證飛行安全不可或缺的重要措施，將其作為飛行員訓(xùn)練必不可少的、安全而又經(jīng)濟(jì)的訓(xùn)練項(xiàng)目。

離心式動(dòng)態(tài)飛行模擬器是載人離心機(jī)與飛行模擬器的有機(jī)結(jié)合，是面向飛行員訓(xùn)練的創(chuàng)新模式。離心式動(dòng)態(tài)飛行模擬器不僅具備提供持續(xù)加速度過(guò)載環(huán)境的能力，還具備飛行員自主控制、高保真視景仿真、真實(shí)飛行環(huán)境模擬乃至空間定向障礙模擬等功能，是唯一能夠在地面逼真模擬各種機(jī)動(dòng)飛行動(dòng)作，以及飛行對(duì)人體生理、心理影響的大型航空醫(yī)學(xué)裝備。

在離心式動(dòng)態(tài)飛行模擬器中，載人離心機(jī)與飛行模擬器的有機(jī)結(jié)合是通過(guò)離心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)現(xiàn)的，離心式動(dòng)態(tài)飛行指令是由飛行員操作油門、操縱桿等設(shè)備，經(jīng)飛行模擬器計(jì)算仿真得到的載人離心機(jī)指令信號(hào)，主要包括載人離心機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)速指令、俯仰角度指令和滾轉(zhuǎn)角度指令。離心式動(dòng)態(tài)飛行指令傳輸?shù)奈锢磉B接方法有兩種：第一種方法為模擬信號(hào)傳輸方法，即先將飛行模擬器中的離心式動(dòng)態(tài)飛行指令轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，再將模擬量信號(hào)在載人離心機(jī)中轉(zhuǎn)換為離心式動(dòng)態(tài)飛行指令；第二種方法為網(wǎng)絡(luò)傳輸方法，即飛行模擬器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方式直接將離心式動(dòng)態(tài)飛行指令傳輸給載人離心機(jī)，中間不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

網(wǎng)絡(luò)傳輸方法由于具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸信息量大等優(yōu)點(diǎn)，通常選用該方法傳輸離心式動(dòng)態(tài)飛行指令。但網(wǎng)絡(luò)傳輸方法存在如下兩個(gè)主要缺點(diǎn)：

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸方法受限于底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度很難滿足離心式動(dòng)態(tài)飛行模擬器對(duì)離心式動(dòng)態(tài)飛行指令傳輸實(shí)時(shí)性的要求，使載人離心機(jī)側(cè)獲得的離心式動(dòng)態(tài)飛行指令曲線呈較大的階梯狀，引入系統(tǒng)擾動(dòng)量，造成載人離心機(jī)高頻振動(dòng)，降低載人離心機(jī)的使用壽命，同時(shí)給飛行員造成不適感；

2、網(wǎng)絡(luò)傳輸方法有等時(shí)同步網(wǎng)絡(luò)和非等時(shí)同步網(wǎng)絡(luò)，受限于在載人離心機(jī)與飛行模擬器的兩種不同操作系統(tǒng)之間傳輸，網(wǎng)絡(luò)傳輸方法通常為非等時(shí)同步網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于非等時(shí)同步網(wǎng)絡(luò)，指令傳輸時(shí)間間隔會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，若直接對(duì)離心式動(dòng)態(tài)飛行指令進(jìn)行插值，由于指令傳輸時(shí)間間隔不確定，很難達(dá)到最優(yōu)的插值效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)碾x心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法，用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)接收到的飛行模擬器的飛行指令進(jìn)行插值處理，并將處理后的指令作為三自由度離心機(jī)的控制指令，其特征在于：所述離心式動(dòng)態(tài)飛行指令實(shí)時(shí)插值方法包括以下步驟：

(1)首先定義如下程序模塊：

指令緩存模塊：用于存儲(chǔ)包含歷史指令信息的緩存指令S_n-i、θ_n-i、γ_n-i，i為緩存數(shù)量，i≥1；