[發明專利]一種基于QAR數據的全動飛行模擬機仿真方法與系統

在審

• 申請號: 202210646300.1
• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN115114773A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 許思仰;鄭福君;楊磊;李劍華;吳建榮;李德斌
• 申請（專利權）人: 珠海翔翼航空技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 陳嘉樂

本發明公開了一種基于QAR數據的全動飛行模擬機仿真方法與系統，方法包括以下步驟：導入實機QAR數據；根據飛行事件的時間節點，對導入的QAR數據進行切片；根據導入的QAR數據，通過飛行運動方程計算非傳感器參數；將QAR數據和非傳感器參數與模擬機參數建立映射關系，生成映射字典；繪制模擬機參數曲線，生成模擬機仿真文件。本發明通過建立QAR數據與模擬機數據的映射關系，實現QAR數據到飛行模擬機數據的參數轉換；通過飛機運動方程，計算得到更為準確的非傳感器參數，提高了模擬機的仿真效果；本發明的仿真方法還搭載了數據回放功能，滿足可能的飛行事件中關于責任判定的參考需求。

技術領域

本發明涉及飛行仿真技術領域，尤其是一種基于QAR數據的全動飛行模擬機仿真方法與系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，飛行模擬機已普遍適用于飛行員的教學和飛行訓練中。飛行模擬機可以對空中環境進行仿真，飛行員通過操縱飛行模擬機對飛行任務進行仿真操作，以積累飛行任務的操作經驗。

長期以來，由于我國民航業多采用外國制造的飛行模擬機,模擬機的數據接口由外國壟斷，我國無法實現QAR數據到飛行模擬機數據的參數轉換；且QAR記錄的飛行數據僅限于傳感器所記錄的數據，對于一些模擬機需要的非傳感器數據只能通過預先設置得到，仿真效果不好；同時由于存在數據安全問題，現有的飛行模擬機不支持數據回放功能。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種基于QAR數據的全動飛行模擬機仿真方法與系統。

本發明的第一方面提供了一種基于QAR數據的全動飛行模擬機仿真方法，包括以下步驟：

導入實機QAR數據，所述QAR數據中參數包括橫滾率、俯仰率、偏航率、飛機縱向速度、飛機橫向速度和飛機垂向速度；

根據飛行事件的時間節點，對導入的QAR數據進行切片；

根據導入的QAR數據，通過飛行運動方程計算非傳感器參數，所述非傳感器參數包括飛機縱向受力和縱向力矩、飛機橫向受力和橫向力矩、飛機垂向受力和垂向力矩；

將QAR數據和非傳感器參數與模擬機參數建立映射關系，生成映射字典；

繪制模擬機參數曲線，生成模擬機仿真文件。

進一步地，其特征在于，所述飛行事件，指QAR數據內的超限事件，具體包括飛行速度超限、飛行姿態超限、載荷超限和發動機轉速超限；所述飛行事件的時間節點，指QAR數據內包含超限事件的幀節點。

進一步地，在所述根據飛行事件的時間節點，對導入的QAR數據進行切片之后，還包括以下步驟：對導入的QAR數據進行數據清洗；

所述數據清洗具體包括補全QAR數據中的缺失幀、修正QAR數據中的錯誤幀和統一QAR數據的頻率，所述統一QAR數據頻率用于使模擬機仿真數據連貫。

進一步地，所述補全QAR數據中的缺失幀、修正QAR數據中的錯誤幀，具體包括以下步驟：

對QAR數據作圖形化處理，得到QAR數值曲線；

將QAR數值曲線的分斷幀節點識別為缺失幀，將QAR數值曲線中偏離超過門限值的幀節點識別為錯誤幀；

將分斷幀節點進行線性插補，完成補全QAR數據中的缺失幀；

將偏離超過門限值的幀節點刪除并進行線性插補，完成修正QAR數據中的錯誤幀。

進一步地，所述統一QAR數據頻率具體為將QAR數據頻率統一為16Hz。

進一步地，所述通過飛行運動方程計算非傳感器參數中飛行運動方程，具體包括縱向方程組和橫向方程組；

縱向方程組包括：