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关于弹射座椅仿真软件开发的研究

作　者: 廖航
导　师: 余莉
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 人机与环境工程
关键词: 弹射座椅低空救生姿态控制软件开发仿真
分类号: V244.212
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 26次
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内容摘要

自适应控制技术是现在正在研发的第四代自适应弹射座椅的核心技术，其关键技术便是可控推力矢量技术以及飞行控制技术。针对我国某型弹射座椅进行性能仿真的软件开发研究，并据此分析弹射危险程度，具有重要的现实意义，这对研究如何提高弹射救生包线，并为姿态控制提供控制规律提供了仿真数据与程序。首先，对国内某型弹射座椅的运动过程进行分析，建立了人椅系统六自由度运动方程，基于MATLAB/Simulink平台人椅系统仿真模型为计算核心，在VC++/MFC平台上尝试开发了具有友好用户界面的座椅弹射性能仿真软件；其次，以软件的仿真数据为基础，分析了不利姿态下国内某型弹射座椅的可靠性；最后，基于弹射时的离地高度、飞机速度及姿态等参数，对飞行员弹射的生命危险程度进行评估，建立了可救生时间的计算方法，并以此作为安全弹射范围的指标函数；同时对不利姿态下应急救生情况作了初步分析。本文对自适应弹射座椅的研究有一定借鉴作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 弹射座椅概述  12-14
    1.1.1 弹射座椅的发展  12-13
    1.1.2 弹射救生过程  13-14
  1.2 弹射座椅仿真的国内外研究现状  14-16
  1.3 研究意义  16-17
  1.4 本文内容  17-18
第二章坐标系关系  18-23
  2.1 坐标变换  18-19
    2.1.1 坐标变换矩阵  18
    2.1.2 转换矩阵的基本性质  18-19
  2.2 常用坐标系及相互关系  19-23
    2.2.1 绝对坐标系  19
    2.2.2 牵连地面坐标系  19
    2.2.3 体轴坐标系  19-20
    2.2.4 气流坐标系  20-21
    2.2.5 航迹坐标系  21-23
第三章弹射座椅工作过程  23-34
  3.1 弹射座椅离机前工作过程  23-24
  3.2 弹射座椅自由飞阶段  24-34
    3.2.1 基本假设  24-25
    3.2.2 初始条件  25-27
    3.2.3 作用在人椅系统上的力和力矩  27-30
    3.2.4 人椅系统质心运动方程  30
    3.2.5 人椅系统绕质心转动方程  30-31
    3.2.6 速度分量的坐标变换  31-32
    3.2.7 角速度之间的关系  32-34
第四章座椅弹射仿真软件开发初探  34-54
  4.1 基于 MATLAB/SIMULINK 的仿真模块  34-35
  4.2 MATLAB 与 VC++混合编程  35-37
    4.2.1 MATLAB 与 VC++的接口方法  35-36
    4.2.2 VC++/MFC 软件制作  36-37
    4.2.3 软件的帮助文件制作和打包发布  37
  4.3 软件界面及使用  37-46
    4.3.1 启动软件  37-39
    4.3.2 新建工程  39
    4.3.3 参数设定  39-40
    4.3.4 初始参数查看及运行仿真模拟  40-41
    4.3.5 查看仿真结果  41-46
  4.4 仿真软件的计算分析  46-54
第五章座椅弹射危险分析  54-66
  5.1 最低安全救生高度  54-55
  5.2 过载响应指数 DR 及多轴动态响应准则 MDRC——生理耐限指标  55-57
  5.3 座椅弹射的可救生时间  57
  5.4 可救生时间的多参数拟合  57-66
    5.4.1 可救生时间的仿真计算  57-58
    5.4.2 拟合工具的选择  58-60
    5.4.3 公式的拟合过程  60-66
第六章总结  66-67
参考文献  67-70
致谢  70-71
在学期间的研究成果及发表的学术论文  71

关于弹射座椅仿真软件开发的研究

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