● 摘要
随着我国航空事业的迅猛发展，飞行器驾驶员的规模正日趋增长，同时对驾驶员驾驶技术的要求也更加严苛，这就对飞行训练提出了更高的要求。与真实飞行训练相比，飞行模拟器具有灵活可控、安全稳定且相对经济的特点，已经在世界航空领域内得到了广泛的认可和应用。为达到接近真实的飞行训练效果，飞行模拟采用动感模拟技术，在有限空间内能够为驾驶员提供逼真的飞行驾驶感觉。本论文研究目的在于建立仿真平台以辅助飞行模拟器的设计，同时有效提高模拟器运动模拟的逼真度。
飞行模拟器具有多学科交叉应用的特点，软、硬件结合度高且研制周期长，可以采用仿真设计手段提高模拟器的设计和分析效率。基于这一思想，本文通过研究飞行模拟器的系统组成和关键技术，从系统的角度对模拟器进行分析，将其分为飞行仿真、洗出算法和运动平台三个模块，创新地采用模块化设计思想建立飞行模拟器综合仿真平台，从而可以利用该平台作为模拟器系统的分析及优化设计的辅助工具。
另一方面，飞行模拟器动感模拟技术是模拟器研究领域的热点，其关键技术为洗出滤波算法。通过调整算法参数使运动系统达到期望的运动性能，从而实现逼真的模拟运动感觉。本文首先研究现有的三种典型洗出算法，分析比较不同算法的特点和不足。为提高算法参数的设计效率，将最优控制洗出算法的设计思想运用到洗出参数的优化过程中，引入人体运动感知模型，将模拟运动的感觉误差结合运动性能指标作为代价函数，设计出一种新的洗出参数优化方法，可快速、有效提高运动模拟的逼真度。采用综合仿真平台实现了上述优化算法，并对洗出算法的优化效果进行了验证。
最后，完成了六自由度并联机构运动平台的软件系统设计，实现对平台的通信和控制，使其能够执行飞行模拟器的运动指令。利用该运动平台对优化的洗出算法进行实验验证，结果表明优化算法在提高动感模拟逼真度的同时，也改善了平台的运动性能，达到了算法设计的预期效果。