湾流航空航天开发飞行员在环飞行器模拟器

湾流公司的工程师需要建造一个灵活的飞行员在空中飞行模拟设施，包括一个六自由度的飞机模拟设施，为改进后的湾流G550的预定飞行测试做准备。

为了加速开发并满足他们紧迫的期限，团队计划将项目分成多个部分，并同时对所有部分进行工作。飞行控制系统开发团队需要一个高度交互的建模和仿真环境来快速测试和评估控制规律。开发飞机动力学模拟的团队需要进一步将模型划分为更小的高保真子系统，包括襟翼控制单元、飞行动力学建模、空气数据传感器和系统、惯性参考单元、以及攻角传感器——将同时开发，然后集成到一个完整的飞机模拟中。

湾流工程师使用Simulink、Aerospace 金宝appBlockset™和Simulink Coder™开发模拟器，并在模拟飞行期间实时评估控制律设计。

他们通过将现有的飞机方程转换到Simulink中，建立了飞机动力学模型。金宝app这些方程最初是用Fortran开发的，是基于一个传统的平地球模型。该团队使用Aerospace Blockset对该模型进行了升级，使用了包含地球形状、地球自转和重力变化的圆地球运动方程。

对于运动方程和风和湍流模型，工程师在航空航天模块集中采用了预定义模块。

该团队还使用Aerospace Blockset执行坐标转换、转换欧拉角到方向余弦矩阵。通过控制系统工具箱™，他们计算特征值，固有频率和阻尼因子。Simulink中的模型引用使多个团队能够金宝app独立地开发单个组件，并将它们分层组织成一个完整的系统。

在根据飞行测试数据验证飞机动力学模型后，该团队使用Simulink Coder自动生成C代码，并将其编译成飞机的实时仿真。金宝app另一个湾流团队在Simulink中开发了飞行控制系统模型。金宝app这两个模型通过共享内存进行通信，然后一起进行模拟。

模拟在解释模式下运行，使得湾流工程师能够在模型运行时通过设置信号范围、引入故障和评估新的算法来分析和调试模型。

使用Aerospace Blockset的标准模块，他们将Simulink模型连接到FlightGear飞行模拟软件，以基于飞机状态数金宝app据显示窗口视图。

团队使用MATLAB^®对模拟结果进行后处理，并创建一个用户界面，用于在模拟过程中改变飞行条件、选择机场和诱导故障模式。

湾流公司继续在各种飞机上使用模拟实验室。“由于Simulink的灵活性，我们可以将实验室用于广泛的用途金宝app，”赛义德说。“它是高度模块化和可重构的，所以我们可以轻松地在不同的飞机模型之间切换，或评估不同的组件。”