[发明专利]一种飞行仿真系统、方法及存储介质

权利要求书

1.一种飞行仿真系统，其特征在于，包括飞行动力学单元和自动配平单元；

所述飞行动力学单元，模拟飞行器受到的气动力参数和发动机作用力参数进行仿真，并解算在所述气动力参数和所述发动机作用力参数下飞行器的飞行状态参数；

所述自动配平单元，用于根据所述飞行状态参数对飞行器进行飞行配平。

2.根据权利要求1所述的飞行仿真系统，其特征在于，所述飞行动力学单元包括空气动力学模块、发动机模块和运动方程模块；

所述空气动力学模块，用于对大气数据进行仿真，根据所述大气数据确定所述飞行器的气动力参数，所述气动力参数包括以下之一或其组合：阻力、侧力、升力、翻滚力矩、俯仰力矩和偏航力矩；

所述发动机模块，用于仿真发动机作用力参数，所述发动机作用力参数包括发动机提供的机体坐标下的发动机作用力和发动机力矩；

所述运动方程模块，用于仿真飞行器的自由度动力学全量方程，完成飞行器的六自由度刚体运动方程解算，并根据所述气动力参数和所述发动机作用力参数解算飞行器的飞行状态参数。

3.根据权利要求2所述的飞行仿真系统，其特征在于，所述发动机模块仿真发动机作用力参数的步骤包括：

在发动机启动时，计算发动机的高压转子转速，根据所述高压转子转速计算低压转子转速，若判断所述低压转子转速达到预设点火阈值时点火激活发动机；

计算发动机的瞬时节流阀流量；

根据所述节流阀流量确定单个发动机的总推力、冲压阻力和净推力；

根据发动机的安装俯仰角、外倾角和安装位置以及所述总推力、所述冲压阻力和所述净推力，计算机体坐标下的发动机作用力和发动机力矩。

4.根据权利要求2所述的飞行仿真系统，其特征在于，所述飞行动力学单元还包括起落架模块，所述起落架模块连接所述运动方程模块；

所述起落架模块，用于计算起落架提供的机体坐标下的起落架作用力和起落架力矩；将所述起落架作用力和所述起落架力矩发送至所述运动方程模块，以使所述运动方程模块根据所述起落架作用力、所述起落架力矩、所述气动力参数和所述发动机作用力参数解算飞行仿真器起飞阶段的飞行状态参数。

5.根据权利要求4所述的飞行仿真系统，其特征在于，所述起落架模块计算起落架提供的机体坐标下的起落架作用力和起落架力矩的步骤包括：

计算机轮、支柱和减震阻尼装置在地面坐标系下的相互作用力，以及提供给所述飞行器的支持力；

根据机轮的速度、欧拉角和角速度，以及所述支持力确定机轮的摩擦力；

将所述摩擦力转换为机体坐标下的起落架作用力，并根据机轮相对飞行器的重心的位置确定起落架力矩。

6.根据权利要求3所述的飞行仿真系统，其特征在于，所述飞行动力学单元还包括质量特性模块，所述质量特性模块用于模拟所述飞行器的燃油消耗质量变化，根据所述燃油消耗质量变化确定所述飞行器的质量、质心和转动惯量。

7.根据权利要求1所述的飞行仿真系统，其特征在于，还包括导航传感单元、自动驾驶单元和飞行控制单元；

所述导航传感单元用于模拟所述飞行器的定位信息，并根据所述飞行状态参数确定所述飞行器的姿态信息，将所述定位信息和所述姿态信息传递至所述自动驾驶单元；

所述自动驾驶单元，用于仿真所述飞行器的飞行自动控制系统，所述飞行自动控制系统用于根据所述姿态信息和所述定位信息生成自动驾驶数据；所述飞行自动控制系统包括阻尼器、增稳系统、控制增稳系统和自动飞行系统；

所述飞行控制单元，用于接收所述自动驾驶数据，以控制所述飞行器进行无人驾驶飞行；接收操作信号，通过控制律处理后得到舵面信息和杆信息，以实现所述飞行器的有人驾驶飞行。