本文關(guān)鍵詞：直升機(jī)近地告警仿真驗(yàn)證平臺(tái)研究

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【摘要】：可控飛行撞地(Controlled Flight into Terrain,CFIT)是造成直升機(jī)飛行事故的重要因素之一,直升機(jī)地形感知與告警系統(tǒng)(Helicopter Terrain Alert Warning System,HTAWS)是直升機(jī)飛行安全的重要保障系統(tǒng),可有效避免可控飛行撞地事故的發(fā)生。本文利用Simulink構(gòu)建出直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真模型,基于Stateflow搭建了直升機(jī)地形感知與告警系統(tǒng)告警算法模型,利用Matlab將二者結(jié)合建立起一個(gè)完整的直升機(jī)地形感知與告警系統(tǒng)算法驗(yàn)證平臺(tái),為今后的算法測(cè)試和研究提供了一個(gè)良好的環(huán)境。本文主要包括以下研究?jī)?nèi)容:(1)基于Simulink建立了完整的直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真模型。建模時(shí)綜合考慮了直升機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)力部件的建模以及氣動(dòng)干擾等問題,詳細(xì)討論了與主旋翼相關(guān)的翼型氣動(dòng)力模型、誘導(dǎo)速度模型和揮舞運(yùn)動(dòng)模型的建模方法�；趯哟位�、模塊化的建模原則,整個(gè)仿真模型最終在Simulink平臺(tái)上得到了實(shí)現(xiàn)。(2)根據(jù)Honeywell公司直升機(jī)地形感知與告警系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn),基于Stateflow建立了完整的告警算法模型�；贖oneywell的HTAWS產(chǎn)品MKXXII使用手冊(cè)和相關(guān)專利,按照輸入輸出邏輯整理得到具體算法,然后針對(duì)各算法模塊之間的邏輯關(guān)系,利用Stateflow中的狀態(tài)和轉(zhuǎn)移關(guān)系搭建出各算法模型,利用圖形函數(shù)完成了各模式的包線計(jì)算模塊,利用真值表實(shí)現(xiàn)各模式之間的優(yōu)先級(jí)選擇關(guān)系。(3)在Matlab開發(fā)環(huán)境下,將直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真模型與Honeywell告警算法模型整合,開發(fā)成一套完整的算法測(cè)試平臺(tái)。針對(duì)幾個(gè)典型模式構(gòu)建了測(cè)試算例�；跍y(cè)試算例,對(duì)本文構(gòu)建的直升機(jī)飛行力學(xué)模型和Honeywell告警算法進(jìn)行了仿真測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明,直升機(jī)飛行力學(xué)模型正確,Honeywell的告警算法運(yùn)行準(zhǔn)確,平臺(tái)可以有效模擬直升機(jī)可控飛行撞地事故,并成功進(jìn)行告警,證明了本文所構(gòu)建的直升機(jī)告警算法測(cè)試平臺(tái)的有效性。
【關(guān)鍵詞】：可控飛行撞地 直升機(jī)近地告警 仿真驗(yàn)證 Simulink Stateflow
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V211;V275.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 引言13
• 1.2 可控飛行撞地13-15
• 1.2.1 近地告警系統(tǒng)13-14
• 1.2.2 增強(qiáng)型近地告警系統(tǒng)14-15
• 1.3 直升機(jī)近地告警系統(tǒng)15-16
• 1.4 國(guó)內(nèi)外HTAWS發(fā)展及現(xiàn)狀16-18
• 1.5 本文的研究思路及研究?jī)?nèi)容18-19
• 第二章 基于Simulink的直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型的搭建19-36
• 2.1 引言19
• 2.2 基于Simulink的系統(tǒng)建模方法19-21
• 2.2.1 Simulink概述19-20
• 2.2.2 Simulink建模要素20-21
• 2.3 Simulink仿真模型框架21-22
• 2.4 直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型22-23
• 2.4.1 旋翼空氣動(dòng)力學(xué)模型22-23
• 2.4.2 尾槳?dú)鈩?dòng)模型23
• 2.4.3 尾面氣動(dòng)模型23
• 2.4.4 機(jī)身氣動(dòng)模型23
• 2.5 基于Simulink的模型實(shí)現(xiàn)及仿真23-35
• 2.5.1 TRILOAD模塊的實(shí)現(xiàn)24-25
• 2.5.2 Joystick Input模塊的實(shí)現(xiàn)25
• 2.5.3 MFCS模塊的實(shí)現(xiàn)25-27
• 2.5.4 Servo模塊的實(shí)現(xiàn)27-28
• 2.5.5 Helicopter模塊的實(shí)現(xiàn)28-33
• 2.5.6 Add/sort forces and moments模塊的實(shí)現(xiàn)33
• 2.5.7 Helicopter Equations of Motion模塊的實(shí)現(xiàn)33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于Stateflow的直升機(jī)近地告警算法實(shí)現(xiàn)36-62
• 3.1 引言36
• 3.2 Stateflow概述36-39
• 3.2.1 Stateflow用于近地告警算法建模的優(yōu)勢(shì)39
• 3.3 Honeywell公司HTAWS告警算法39-49
• 3.3.1 模式一：下降率過大告警40-42
• 3.3.2 模式二：地形接近率過大告警42-45
• 3.3.3 模式六告警算法45-46
• 3.3.4 HTAWS前視告警算法46-49
• 3.4 基于Stateflow的HTAWS算法模型建立49-61
• 3.4.1 基于Stateflow的模式一告警算法建模51-53
• 3.4.2 基于Stateflow的模式二告警算法建模53-54
• 3.4.3 基于Stateflow的模式六告警算法建模54-56
• 3.4.4 HTAWS前視告警算法建模56-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第四章 直升機(jī)近地告警仿真平臺(tái)驗(yàn)證測(cè)試62-71
• 4.1 引言62
• 4.2 HTAWS告警算法仿真驗(yàn)證平臺(tái)62-66
• 4.2.1 仿真平臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案62-65
• 4.2.2 仿真平臺(tái)運(yùn)行方案65-66
• 4.3 算例仿真測(cè)試66-70
• 4.3.1 模式一告警算例測(cè)試66-68
• 4.3.2 前視告警算例測(cè)試68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 總結(jié)71
• 5.2 展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76-77
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77-78
• 附錄A 直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型接口含義78-80
• 附錄B 模式一測(cè)試算例設(shè)置80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 魏占紅;林都;;武裝直升機(jī)作戰(zhàn)仿真的建模與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期

2 郭曉靜;;多傳感器數(shù)據(jù)融合在飛機(jī)地面防撞中的應(yīng)用[J];測(cè)控技術(shù);2008年06期

3 劉儀;防范可控飛行撞地事故的最新進(jìn)展[J];國(guó)際航空;2001年12期

4 劉亞軍;記一次增強(qiáng)近地告警系統(tǒng)運(yùn)行演示[J];民航經(jīng)濟(jì)與技術(shù);1997年08期

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本文編號(hào)：654547