基于半實(shí)物的無(wú)人機(jī)飛行模擬器

時(shí)間：2022-10-19作者：上海立定展示模型有限公司瀏覽：122

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)的制造技術(shù)日漸成熟，在每天領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。無(wú)人機(jī)因不載人性，能達(dá)到某些有人機(jī)無(wú)法完成的飛行極限，能長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)出各種危險(xiǎn)的發(fā)揮特殊效用，無(wú)論在軍/事領(lǐng)域還是民用方面，都扮演著**的角色。然而無(wú)人機(jī)也有著先天的缺陷，操縱的困難對(duì)地面操控手提出了較高的要求。它除了要求操控手熟悉該型無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)特性，操縱特性外，還需操控手具備一定的操縱經(jīng)驗(yàn)和良好的心理素質(zhì)。在驗(yàn)證試驗(yàn)或操控手訓(xùn)練等實(shí)際飛行中的正常和非正常的損耗，導(dǎo)致開發(fā)和訓(xùn)練費(fèi)用過(guò)高。傳統(tǒng)的通過(guò)實(shí)際飛行進(jìn)行全機(jī)驗(yàn)證以及地面控制站操控手訓(xùn)練的模式受到了一定挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

◆ 受限于時(shí)間和試飛場(chǎng)地限制，無(wú)法進(jìn)行大量的重復(fù)性的試飛驗(yàn)證，容易忽略一些潛在問(wèn)題;

◆ 受限于外界環(huán)境，無(wú)法便捷地進(jìn)行諸如編隊(duì)飛行、特技表演、戰(zhàn)場(chǎng)仿真、作戰(zhàn)效能分析、戰(zhàn)術(shù)協(xié)作/對(duì)抗訓(xùn)練、**追蹤、定向運(yùn)輸?shù)葟?fù)雜任務(wù)的驗(yàn)證;

◆ 無(wú)人*行器操控手需要一定時(shí)間的訓(xùn)練，真實(shí)飛行訓(xùn)練時(shí)間有限。

傳統(tǒng)模式的上述局限性，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的無(wú)人機(jī)飛行模擬器可以解決。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)，其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)、傳感器及相關(guān)的軟硬件生成一個(gè)與人交互的三維環(huán)境，而人(操控手)在這種虛擬的環(huán)境下可產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)一致的身臨其境的視覺(jué)、觸覺(jué)和聽覺(jué)效果。簡(jiǎn)單概括就是“一種高逼真地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動(dòng)等行為的人機(jī)界面技術(shù)”。

無(wú)人機(jī)飛行模擬器在驗(yàn)證試驗(yàn)、特情訓(xùn)練、任務(wù)訓(xùn)練及操作訓(xùn)練方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：

◆ 通過(guò)仿真試驗(yàn)和訓(xùn)練代替實(shí)裝*行器飛行，可大大減少*行器裝備的損耗，可節(jié)省大量的維修**經(jīng)費(fèi);

◆ 提高訓(xùn)練質(zhì)量，可以進(jìn)行操控手的特情處置能力訓(xùn)練;

◆ 可增強(qiáng)安全性，利用仿真系統(tǒng)可以完成高風(fēng)險(xiǎn)、高難度技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)課目的試驗(yàn)和訓(xùn)練，確保*行器安全。

然而現(xiàn)有很多無(wú)人機(jī)飛行模擬器都是拋開真實(shí)機(jī)載設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，不能真實(shí)反映實(shí)際飛行操作時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。本文提出了一種基于半實(shí)物的無(wú)人機(jī)飛行模擬器的解決方案，能夠真實(shí)反映無(wú)人機(jī)的飛控、無(wú)線傳輸、地面控制站等子系統(tǒng)的真實(shí)情況，能夠進(jìn)行半實(shí)物仿真試驗(yàn)，進(jìn)行控制律制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)和優(yōu)化、控制系統(tǒng)的性能評(píng)估等，也能對(duì)地面控制站操控手進(jìn)行訓(xùn)練，并且在訓(xùn)練的同時(shí)還能對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行。


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