题目：飞行模拟器飞行系统建模与仿真

         随着中国航空市场的发展，对培训飞行员的地面模拟器需求越来越大，飞行模拟器进行训练既经济又安全，开发飞行模拟器是一项非常有意义有前景的工作。而飞行系统是组成飞行模拟器的一个主要软件系统，许多分系统的驱动信号都需要飞行系统提供，所以该系统的建模、编程、数据的选取及预处理都直接影响着飞行模拟器的逼真度。基于某型号飞行器实际研制的需求，进行了模拟器飞行系统的开发，本文完成的主要工作和取得的主要研究成果包括：

       （1）研究并构建了飞行系统模型的结构。介绍了系统包含的各个模块，如气动参数模块、六自由度运动方程模块等，重点介绍了利用跨越奇点法和四元数法解决欧拉方程的奇异性；构建了起落架模型，模拟出飞行器在地面滑跑时的情形；进行了初始配平算法的研究，利用遗传算法结合传统配平算法的混合遗传算法来求取初始平衡点。

       （2）提出了舵面气动加载建模方法。分别考虑了直线飞行，偏航飞行，滚转飞行下的翼面和垂尾受到的气动力，根据舵面与翼面的面积比例，算出舵面所受的气动力，使舵机系统进行相应的加载力，实现舵面的偏转。

       （3）研究了飞行器处于地效区时的气动效应。对地面效应形成的原因做了详细的阐述，并且介绍了几种典型的方法来求取存在地面效应时的空气动力系数。根据实际的需要选择了涡格法，介绍了涡格法的原理，根据地面效应的原理，提出基于镜像涡的涡格法来求取飞行器处于地效区时的气动系数，最后将该方法得到的结果与航空气动力手册上实际飞行实验得到的气动参数做对比，说明基于镜像涡的涡格法的有效性。

       基于以上工作和取得的研究成果，对飞行系统性能进行了测试，包括飞行包线内动态响应测试，以及典型的飞行模式测试如巡航飞行实验、地面起飞降落实验、盘旋飞行测试、翻筋斗测试以及地面效应仿真实验。通过一系列的实验说明该飞行系统的性能满足模拟器的要求，和理论上飞行器的动作响应一致。