內容介紹
內容簡介飛行模擬器是典型的人在迴路實時仿真系統，是虛擬現實技術的套用實例。本書以飛行模擬器
為背景，講述建模理論和方法、仿真軟體、仿真計算機和接口、環境仿真（包括視景系統、運動系統、操
縱負荷系統、音響系統）等內容，全書共分十二章。本書的編寫注重理論與實踐的結合，具有較強的
工程背景，具有多學科綜合套用的特點。
本書適合從事飛行實時仿真系統設計、研製、開發與套用的工程技術人員以及高等院校有關專
業師生閱讀。本書可以作為有關專業研究生的教材和參考書。
作品目錄
目錄第一章 緒 論
1.1定義
1.2仿真分類
1.3實時仿真系統的基本組成及原理
1.4實時仿真系統的特點
1.5實時仿真系統的國內外發展概況
第二章 飛行實時仿真系統
2.1飛行實時仿真系統的組成及原理
2.2飛行實時仿真系統的功能
2.3飛行實時仿真系統的基本性能
第三章 飛行仿真建模與資料庫
3.1概 述
3.2數學模型
3.2.1基本概念
3.2.2飛行仿真模型的組成
3.2.3模組化、層次化建模方法
3.3坐標軸系和符號
3.3.1坐標軸系
3.3.2角 度
3.3.3主要參數對照關係
3.4數據預處理及函式生成
3.4.1通用數據預處理方法
3.4.2通用函式生成處理
3.5飛行仿真資料庫
3.5.1資料庫總體結構及管理
3.5.2數據項命名規則
3.5.3數據檔案類型
3.6建模與仿真的VVA
3.6.1VVA概念
3.6.2VVA過程
第四章 飛行動力學仿真
4.1概 述
4.2飛行動力學方程
4.2.1運動方程
4.2.2飛機姿態的確定
4.2.3方向餘弦矩陣
4.2.4四元數法
4.3飛行系統仿真模型
4.3.1飛行系統仿真模型的組成及功能
4.3.2各模組的功能及特點
4.3.3飛行仿真軟體的模組化結構
4.4氣動數據的表達形式
4.5數值積分算法
第五章 飛機系統仿真
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仿真儀表結構及驅動方式
5.1.4計算機實時圖形仿真儀表
5.1.5儀表性能仿真
5.1.6航空仿真儀表發展趨勢
5.2無線電通訊與無線電導航系統仿真
5.2.1無線電通訊系統仿真
5.2.2無線電導航系統仿真
5.2.3導航參數定義
5.2.4常用機載導航設備
5.2.5導航參數的計算
5.2.6無線電導航系統仿真方法及套用實例
5.2.7地面導航台資料庫
5.3慣性導航系統仿真
5.3.1概 述
5.3.2飛機慣導系統常用坐標系
5.3.3慣性導航系統基本組成及簡要原理
5.3.4飛機慣性導航系統仿真方法及套用實例
5.4飛行管理系統仿真
5.4.1飛行管理系統的組成及功能
5.4.2飛行管理計算機系統（FMCS）簡介及仿真
5.4.3控制顯示組件（CDU）仿真
5.4.4FMCS資料庫
5.5自動飛行系統仿真
5.5.1自動飛行系統的組成及原理簡介
5.5.2自動飛行系統的仿真方法及特點
5.5.3自動飛行系統的飛行方式及仿真軟體模組功能
5.5.4俯仰、橫滾通道控制原理、控制律及其仿真
5.5.5導航導引原理及其仿真
5.6發動機系統仿真
5.6.1發動機系統的組成及工作原理簡介
5.6.2發動機系統的仿真方法
5.6.3發動機系統的仿真套用實例
第六章 運動系統
6.1運動系統的功能及分類
6.2六自由度平台運動系統的組成及主要性能指標
6.2.1概 述
6.2.2六自由度運動系統的組成
6.2.3六自由度運動系統的仿真動感及性能指標
6.3六自由度運動系統驅動信號的形成
6.3.1質心變換
6.3.2坐標變換，驅動信號洗出與補償
6.3.3作動筒伸長變換
6.3.4運動平台驅動信號流程圖及系統原理圖
6.3.5運動系統特殊效應信號類型及仿真
第七章 操縱負荷系統
7.1概 述
7.2操縱負荷系統數學模型及仿真方法
7.2.1數學模型
7.2.2駕駛桿力和腳蹬力的仿真方法
7.3全數字式（力伺服控制）操縱負荷系統
7.3.1全數字式操縱負荷系統的組成
7.3.2全數字式操縱負荷系統的原理及特點
7.4研製套用實例1：運七―100飛機飛行模擬器操縱負荷系統
7.5研製套用實例2：全數字式並行電動操縱負荷系統
第八章 視景系統
8.1概 述
8.2選用和設計視景系統時應考慮的因素
8.3計算機成像視景系統的基本原理與算法
8.3.1坐標變換與透視投影
8.3.2目標數位化
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計算機成像系統的基本配置與技術
8.4.1資料庫
8.4.2控制計算機（管理計算機）
8.4.3流水並行處理技術
8.4.4圖像處理器
8.4.5圖像顯示處理器
8.5光學顯示系統
8.6典型系統舉例
8.6.1Evans&Sutherland公司的ESIG4500視景系統
8.6.2SGI公司的Onyx2工作站加上RE2或IR（InfiniteReality）圖形子系統
第九章 音響系統
9.1概 述
9.2飛行模擬器音響系統建模、套用實例及軟體
9.3音響發生器原理
9.3.1模擬式音響發生器
9.3.2數字式音響發生器
第十章 計算機系統
10.1飛行模擬器對計算機系統配置要求
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數字量輸入輸出通道（DD）
10.2.6計算機接口與信息傳送
10.3實時管理軟體
10.3.1實時管理軟體的功能
10.3.2實時仿真程式與系統的硬體結構和用戶需求有關
10.3.3任務調度模組的分類與調度優先權
10.3.4飛行模擬器實時管理程式舉例
10.4計算機網路
10.4.1網路在飛行模擬器中的套用
10.4.2ISO開放系統互連模型
10.4.3區域網路（LAN）的體系結構
10.4.4分布互動仿真中網路協定與特點
第十一章 教員控制台
11.1概 述
11.2教員控制台的組成與原理
11.2.1教員控制台系統的組成
11.2.2觸摸式控制顯示系統原理
11.3教員控制台系統頁面設定
第十二章 飛行模擬器的性能檢測與評估
12.1飛行模擬器性能規範
12.2飛行模擬器的性能檢測與評估
12.3飛行模擬器自測試軟體
參考文獻
