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飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)及技術(shù)

飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)及技術(shù)

定　價(jià)：￥13.00

作　者： 王行仁主編
出版社： 北京航空航天大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽： 航空

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ISBN： 9787810127783 出版時(shí)間： 2000-04-01 包裝： 簡(jiǎn)裝本
開本： 26cm 頁(yè)數(shù)： 202 字?jǐn)?shù)：  

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　內(nèi)容簡(jiǎn)介飛行模擬器是典型的人在回路實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。本書以飛行模擬器為背景，講述建模理論和方法、仿真軟件、仿真計(jì)算機(jī)和接口、環(huán)境仿真（包括視景系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、操縱負(fù)荷系統(tǒng)、音響系統(tǒng)）等內(nèi)容，全書共分十二章。本書的編寫注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，具有較強(qiáng)的工程背景，具有多學(xué)科綜合應(yīng)用的特點(diǎn)。本書適合從事飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研制、開發(fā)與應(yīng)用的工程技術(shù)人員以及高等院校有關(guān)專業(yè)師生閱讀。本書可以作為有關(guān)專業(yè)研究生的教材和參考書。片斷：putc（）是一個(gè)類似函數(shù)的宏，它向用戶規(guī)定的流里寫一個(gè)字符。putc（）需要兩個(gè)參數(shù)：第一個(gè)參數(shù)告訴putc（）輸出什么字符，第二個(gè)參數(shù)告訴putc（）往何處寫這個(gè)字符。使用函數(shù)putc（）時(shí)用下列語(yǔ)法：intputc（intc，F(xiàn)ILEstream）；在參數(shù)表里的第一個(gè)參數(shù)是輸出字符的整數(shù)值，第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)指向?qū)懽址牡刂返闹羔?。stream只是一個(gè)與特殊文件或設(shè)備相連的指針。函數(shù)putc（）返回一個(gè)整型值，如果putc（）寫字符成功的話，則返回該字符的值；如果putc（）進(jìn)行的工作失敗，則返回EOF。下面的例子展示如何使用putc（）：intc；for（c＝65；c＜＝90；c十＋）putc（c，stdout）；用兩個(gè)自變量C和stdout對(duì)putc（）進(jìn)行調(diào)用。參數(shù)C是一個(gè)用做for（）語(yǔ)句里的循環(huán)計(jì)數(shù)變量。在for（）語(yǔ)句的每一次循環(huán)中，putc（）輸出（寫）C的字符值，這里C是循環(huán)計(jì)數(shù)器，putc（）往stdout指向的設(shè)備里寫字符，stdout是一個(gè)指向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備的指針，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備通常是顯示屏幕。有時(shí)單寫一個(gè)字符還不夠，需要一次寫一個(gè)完整的串。在這種情況下，可以使用函數(shù)puts（）。下面的例子顯示了puts（）如何往屏幕上輸出一個(gè)字符串：charmy－string［］＝＂Thisisatest?。?；puts（mystring）；可以看到puts（）函數(shù)需要一個(gè)指向字符串的參數(shù)。這時(shí)，puts（）才會(huì)輸出那個(gè)由my－string指向的字符串。在這個(gè)例子的第1行里，my－string說明為一個(gè)字符數(shù)組，它是一個(gè)串，并且賦了初值。puts（）函數(shù)將字符串發(fā)送至stdout上，并且在串尾添加一個(gè)換行符。1.5.2.2printf（）函數(shù)當(dāng)只需要輸出基于字符的信息時(shí)，字符和串輸出函數(shù)做了一件好事。然而有時(shí)可能需要輸出各種類型的數(shù)據(jù)，而不只是字符數(shù)據(jù)，要做到這一點(diǎn)可以用printf（）函數(shù)。printf（）只是printf（）函數(shù)族中的一個(gè)，printf（）族中所有的函數(shù)都輸出有格式的數(shù)據(jù)，但是在參數(shù)和輸出對(duì)象方面各有差異。有了printf（），就可以產(chǎn)生有格式的輸出，該函數(shù)允許控制數(shù)據(jù)的外觀或者說格式。printf（）函數(shù)的語(yǔ)法為：intprintf（constcharformat［，argnment，...］）；可以看到printf（）的參數(shù)表由兩部分組成，第一部分為格式串，它控制輸出數(shù)據(jù)的格式，第二部分由printf（）要輸出的數(shù)據(jù)組成。格式串控制著printf（）函數(shù)如何有格式地顯示參數(shù)的內(nèi)容，該串包含著文字和轉(zhuǎn)換規(guī)定符，這些規(guī)定符決定輸出數(shù)據(jù)的類型和格式。參數(shù)必須有足夠的變量來匹配每一個(gè)轉(zhuǎn)換規(guī)定符，如果變量不夠，則會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。下面這個(gè)例子顯示了一個(gè)帶有格式串的printf（）函數(shù)，該格式串含有規(guī)范的正文和轉(zhuǎn)換符：printf（＂Theansweris：％d＂，sum）；3.6建模與仿真的VVA3.6.1VVA概念建模與仿真的有效性關(guān)鍵在于建模與仿真的正確性和置信度。只有保證了建模與仿真的正確性和置信度，其仿真結(jié)果才有實(shí)際意義。建模與仿真采用校核、驗(yàn)證與確認(rèn)（VerificationValidationandAccreditation，簡(jiǎn)稱VVA）技術(shù)是有效的途徑。校核（Verification）是確定模型和仿真準(zhǔn)確地再現(xiàn)開發(fā)者的概念描述和技術(shù)要求的過程。驗(yàn)證（Validation）是確定模型和仿真從意想使用的角度準(zhǔn)確地再現(xiàn)真實(shí)世界的程度的過程。確認(rèn)（Accreditation）是權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)某種專門目的模型和仿真能否接受的確定。VVA是建模與仿真開發(fā)、應(yīng)用和提高的重要部分。VVA技術(shù)中，“校核”和“驗(yàn)證”將改善、提高建模與仿真的正確性，而通過“確認(rèn)”將確定建模與仿真的置信度水平。一個(gè)大的仿真系統(tǒng)的精度包括靜態(tài)（穩(wěn)態(tài)）和動(dòng)態(tài)兩方面。整個(gè)仿真系統(tǒng)的精度由各個(gè)分系統(tǒng)的精度綜合構(gòu)成。換言之，整個(gè)飛行仿真系統(tǒng)要求的精度將分配到對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的精度要求中。因此，模型的校核、驗(yàn)證和確認(rèn)應(yīng)貫穿在建模與仿真系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用和完善的全過程。建模與仿真的VVA涉及多項(xiàng)技術(shù)和測(cè)試方法。其關(guān)鍵技術(shù)在于VVA工作模式的規(guī)范化和VVA的自動(dòng)化、可視化。VVA工作模式是多層次的，即模型校核和仿真結(jié)果的驗(yàn)證，后者包括仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)跟蹤、仿真結(jié)果與驗(yàn)證數(shù)據(jù)的比較和顯示。3.6.2VVA過程建模與仿真的VVA工作模式和過程如圖3.11所示。VVA過程首先是對(duì)建模對(duì)象的分析，根據(jù)仿真的目的提出建模的要求，抽象出概念模型。概念模型包括有關(guān)的假設(shè)、算法、建模與仿真的結(jié)構(gòu)以及預(yù)期應(yīng)用的描述。概念模型也必須提出合適地為建模與仿真輸入數(shù)據(jù)的可行性。概念模型驗(yàn)證的過程要表明概念模型對(duì)仿真對(duì)象的描述是否正確，仿真結(jié)構(gòu)是否能滿足預(yù)期應(yīng)用的要求。在建模與仿真過程中要設(shè)計(jì)校核與驗(yàn)證計(jì)劃。建模與仿真的“技術(shù)說明”包括對(duì)軟、硬件的要求和標(biāo)準(zhǔn)，包括分布交互仿真的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等。依據(jù)這些進(jìn)一步進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念模型之間的聯(lián)系，要保證初步設(shè)計(jì)的要求。在“軟件開發(fā)/修改”中不斷得到完整的仿真軟件。在此過程中應(yīng)該應(yīng)用軟件有關(guān)結(jié)構(gòu)、文檔、測(cè)試和質(zhì)量保證方面的標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)建模與仿真文檔和配置的管理。另外，通過一系列的仿真試驗(yàn)，校核和驗(yàn)證仿真軟件是否精確地反映了建模與仿真計(jì)劃，并將仿真結(jié)果與理論結(jié)果或其它試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證數(shù)學(xué)仿真模型和軟件的有效性。然后，進(jìn)行軟件、硬件及其網(wǎng)絡(luò)的連接調(diào)試，還包括人的參與。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，驗(yàn)證整個(gè)仿真系統(tǒng)復(fù)現(xiàn)實(shí)體性能的逼真程度。分析仿真系統(tǒng)的正確性和精度，并且分析各部件精度對(duì)整個(gè)仿真系統(tǒng)精度的影響。在建模與仿真過程中，除了以上強(qiáng)調(diào)的要把校核和驗(yàn)證集成到建模與仿真開發(fā)生命全周期，另外還要強(qiáng)調(diào)文檔也要貫穿整個(gè)開發(fā)過程，使之得到有效的校核和驗(yàn)證。文檔中包括建模與仿真的指標(biāo)、性能、數(shù)據(jù)要求等說明。沒有這些文檔，建模與仿真不易正確進(jìn)行。因此，所有的VVA過程要全面正式地存入文檔。

作者簡(jiǎn)介

暫缺《飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)及技術(shù)》作者簡(jiǎn)介

圖書目錄

     目錄
   第一章 緒 論
    1.1定義
    1.2仿真分類
    1.3實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的基本組成及原理
    1.4實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)
    1.5實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
   第二章 飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)
    2.1飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的組成及原理
    2.2飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的功能
    2.3飛行實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的基本性能
   第三章 飛行仿真建模與數(shù)據(jù)庫(kù)
    3.1概 述
    3.2數(shù)學(xué)模型
    3.2.1基本概念
    3.2.2飛行仿真模型的組成
    3.2.3模塊化、層次化建模方法
    3.3坐標(biāo)軸系和符號(hào)
    3.3.1坐標(biāo)軸系
    3.3.2角 度
    3.3.3主要參數(shù)對(duì)照關(guān)系
    3.4數(shù)據(jù)預(yù)處理及函數(shù)生成
    3.4.1通用數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
    3.4.2通用函數(shù)生成處理
    3.5飛行仿真數(shù)據(jù)庫(kù)
    3.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)及管理
    3.5.2數(shù)據(jù)項(xiàng)命名規(guī)則
    3.5.3數(shù)據(jù)文件類型
    3.6建模與仿真的VVA
    3.6.1VVA概念
    3.6.2VVA過程
   第四章 飛行動(dòng)力學(xué)仿真
    4.1概 述
    4.2飛行動(dòng)力學(xué)方程
    4.2.1運(yùn)動(dòng)方程
    4.2.2飛機(jī)姿態(tài)的確定
    4.2.3方向余弦矩陣
    4.2.4四元數(shù)法
    4.3飛行系統(tǒng)仿真模型
    4.3.1飛行系統(tǒng)仿真模型的組成及功能
    4.3.2各模塊的功能及特點(diǎn)
    4.3.3飛行仿真軟件的模塊化結(jié)構(gòu)
    4.4氣動(dòng)數(shù)據(jù)的表達(dá)形式
    4.5數(shù)值積分算法
   第五章 飛機(jī)系統(tǒng)仿真
    5.1飛行儀表仿真
    5.1.1概 述
    5.1.2飛行仿真儀表分類
    5.1.3仿真儀表結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)方式
    5.1.4計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)圖形仿真儀表
    5.1.5儀表性能仿真
    5.1.6航空仿真儀表發(fā)展趨勢(shì)
    5.2無線電通訊與無線電導(dǎo)航系統(tǒng)仿真
    5.2.1無線電通訊系統(tǒng)仿真
    5.2.2無線電導(dǎo)航系統(tǒng)仿真
    5.2.3導(dǎo)航參數(shù)定義
    5.2.4常用機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備
    5.2.5導(dǎo)航參數(shù)的計(jì)算
    5.2.6無線電導(dǎo)航系統(tǒng)仿真方法及應(yīng)用實(shí)例
    5.2.7地面導(dǎo)航臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)
    5.3慣性導(dǎo)航系統(tǒng)仿真
    5.3.1概 述
    5.3.2飛機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)常用坐標(biāo)系
    5.3.3慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本組成及簡(jiǎn)要原理
    5.3.4飛機(jī)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)仿真方法及應(yīng)用實(shí)例
    5.4飛行管理系統(tǒng)仿真
    5.4.1飛行管理系統(tǒng)的組成及功能
    5.4.2飛行管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（FMCS）簡(jiǎn)介及仿真
    5.4.3控制顯示組件（CDU）仿真
    5.4.4FMCS數(shù)據(jù)庫(kù)
    5.5自動(dòng)飛行系統(tǒng)仿真
    5.5.1自動(dòng)飛行系統(tǒng)的組成及原理簡(jiǎn)介
    5.5.2自動(dòng)飛行系統(tǒng)的仿真方法及特點(diǎn)
    5.5.3自動(dòng)飛行系統(tǒng)的飛行方式及仿真軟件模塊功能
    5.5.4俯仰、橫滾通道控制原理、控制律及其仿真
    5.5.5導(dǎo)航導(dǎo)引原理及其仿真
    5.6發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真
    5.6.1發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的組成及工作原理簡(jiǎn)介
    5.6.2發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的仿真方法
    5.6.3發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的仿真應(yīng)用實(shí)例
   第六章 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
    6.1運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的功能及分類
    6.2六自由度平臺(tái)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成及主要性能指標(biāo)
    6.2.1概 述
    6.2.2六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成
    6.2.3六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的仿真動(dòng)感及性能指標(biāo)
    6.3六自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的形成
    6.3.1質(zhì)心變換
    6.3.2坐標(biāo)變換，驅(qū)動(dòng)信號(hào)洗出與補(bǔ)償
    6.3.3作動(dòng)筒伸長(zhǎng)變換
    6.3.4運(yùn)動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)流程圖及系統(tǒng)原理圖
    6.3.5運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)特殊效應(yīng)信號(hào)類型及仿真
   第七章 操縱負(fù)荷系統(tǒng)
    7.1概 述
    7.2操縱負(fù)荷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及仿真方法
    7.2.1數(shù)學(xué)模型
    7.2.2駕駛桿力和腳蹬力的仿真方法
    7.3全數(shù)字式（力伺服控制）操縱負(fù)荷系統(tǒng)
    7.3.1全數(shù)字式操縱負(fù)荷系統(tǒng)的組成
    7.3.2全數(shù)字式操縱負(fù)荷系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)
    7.4研制應(yīng)用實(shí)例1：運(yùn)七—100飛機(jī)飛行模擬器操縱負(fù)荷系統(tǒng)
    7.5研制應(yīng)用實(shí)例2：全數(shù)字式并行電動(dòng)操縱負(fù)荷系統(tǒng)
   第八章 視景系統(tǒng)
    8.1概 述
    8.2選用和設(shè)計(jì)視景系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮的因素
    8.3計(jì)算機(jī)成像視景系統(tǒng)的基本原理與算法
    8.3.1坐標(biāo)變換與透視投影
    8.3.2目標(biāo)數(shù)字化
    8.3.3剪 裁
    8.3.4隱藏面的消除
    8.3.5掃描梯形的劃分
    8.3.6紋 理
    8.4計(jì)算機(jī)成像系統(tǒng)的基本配置與技術(shù)
    8.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)
    8.4.2控制計(jì)算機(jī)（管理計(jì)算機(jī)）
    8.4.3流水并行處理技術(shù)
    8.4.4圖像處理器
    8.4.5圖像顯示處理器
    8.5光學(xué)顯示系統(tǒng)
    8.6典型系統(tǒng)舉例
    8.6.1Evans&Sutherland公司的ESIG4500視景系統(tǒng)
    8.6.2SGI公司的Onyx2工作站加上RE2或IR（InfiniteReality）圖形子系統(tǒng)
   第九章 音響系統(tǒng)
    9.1概 述
    9.2飛行模擬器音響系統(tǒng)建模、應(yīng)用實(shí)例及軟件
    9.3音響發(fā)生器原理
    9.3.1模擬式音響發(fā)生器
    9.3.2數(shù)字式音響發(fā)生器
   第十章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
    10.1飛行模擬器對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置要求
    10.2外圍通道與接口
    10.2.1模擬量輸入通道（AI）
    10.2.2模擬量輸出通道（AO）
    10.2.3離散量輸入通道（DI）
    10.2.4離散量輸出通道（DO ）
    10.2.5數(shù)字量輸入輸出通道（DD）
    10.2.6計(jì)算機(jī)接口與信息傳送
    10.3實(shí)時(shí)管理軟件
    10.3.1實(shí)時(shí)管理軟件的功能
    10.3.2實(shí)時(shí)仿真程序與系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和用戶需求有關(guān)
    10.3.3任務(wù)調(diào)度模塊的分類與調(diào)度優(yōu)先級(jí)
    10.3.4飛行模擬器實(shí)時(shí)管理程序舉例
    10.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
    10.4.1網(wǎng)絡(luò)在飛行模擬器中的應(yīng)用
    10.4.2ISO開放系統(tǒng)互連模型
    10.4.3局域網(wǎng)（LAN）的體系結(jié)構(gòu)
    10.4.4分布交互仿真中網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與特點(diǎn)
   第十一章 教員控制臺(tái)
    11.1概 述
    11.2教員控制臺(tái)的組成與原理
    11.2.1教員控制臺(tái)系統(tǒng)的組成
    11.2.2觸摸式控制顯示系統(tǒng)原理
    11.3教員控制臺(tái)系統(tǒng)頁(yè)面設(shè)置
   第十二章 飛行模擬器的性能檢測(cè)與評(píng)估
    12.1飛行模擬器性能規(guī)范
    12.2飛行模擬器的性能檢測(cè)與評(píng)估
    12.3飛行模擬器自測(cè)試軟件
    參考文獻(xiàn)
   

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