【摘要】 本发明提供了一种应用于无人机飞行模拟训练的故障模拟方法。运用该方法，可在 原有飞行模拟训练系统的基础上，针对不同故障特征，对已经实现的诸仿真设备无人机 模拟训练中一些常见故障进行逼真模拟，通过训练使得飞行操纵员能充分感受和体会出 现故障时飞机的反应及状态，提高其故障判断及应急处置能力，为执行任务时能迅速有 效地处理类似情况做好技术和心理上的准备，具有重要的工程应用价值。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京航空航天大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083北京市海淀区学院路37号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810102478.X 【申请日】2008-03-21 【申请年份】2008 【公开公告号】CN100587761C 【公开公告日】2010-02-03 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN100587761C 【授权公告日】2010-02-03 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】G09B9/08 【发明人】王宏伦; 王英勋; 张翠萍 【主权项内容】1、一种用于无人机飞行模拟训练的故障模拟方法，其特征在于，该方法包括如下 六个步骤： 步骤一：选择故障类型： 通过训练软件的人机界面，选择需要模拟的故障类型及相应故障参数； 故障类型包括：舵偏故障、传感器故障、发动机故障、起落架故障、遥控链路故障； 其中，舵偏故障包括副翼故障、方向舵故障、升降舵故障；传感器故障包括速率陀螺故 障、航姿故障、导航故障、大气数据计算机故障、空速偏差故障、气压高度偏差故障； 发动机故障又包括节风门故障、动力衰减故障； 其中，副翼故障、方向舵故障、升降舵故障、空速偏差故障、气压高度偏差故障、 节风门故障、动力衰减故障是带故障参数的； 步骤二：舵偏故障模拟： 具体方法是： (1)根据步骤一，得到故障类型及参数，即故障偏角DeltErr； (2)从舵机环节仿真获取舵偏仿真数据Delt，如果舵偏故障有效，则故障模拟后 的舵偏角Delt’＝Delt+DeltErr；如果舵偏故障无效，则Delt’＝Delt；其中，舵偏 故障包括副翼故障、方向舵故障和升降舵故障； (3)将Delt’输出给飞机动力学仿真； 步骤三：传感器故障模拟： 传感器故障模拟包括：无数据输出的故障模拟和数据偏差的故障模拟； 无数据输出的故障模拟的具体方法是：根据步骤一，得到故障类型，然后从各传感 器仿真获取相应传感器仿真数据，将该传感器仿真数据保持在固定值，直到故障解除后 重新从传感器仿真获取更新数据并输出； 数据偏差的故障模拟的具体方法是： (1)根据步骤一，得到故障类型及参数，即空速偏差值VkErr和气压高度偏差值 HbErr； (2)从大气数据计算机仿真的输出中获取大气数据计算机仿真数据Vk和Hb，如 果故障类型为空速偏差故障，空速偏差故障有效，则在大气数据计算机仿真数据中的空 速Vk上叠加空速偏差值VkErr，则故障模拟后的空速Vk’＝Vk+VkErr，如果空速 偏差故障无效，则Vk’＝Vk；如果故障类型为气压高度偏差故障，气压高度偏差故障 有效，则在大气数据计算机仿真数据中的气压高度Hb上叠加上气压高度偏差值 HbErr，则故障模拟后的气压高度Hb’＝Hb+HbErr，如果气压高度偏差故障无效， 则Hb’＝Hb； (3)将Vk’和Hb’输出给飞行控制与管理仿真； 步骤四：发动机故障模拟： 发动机发生故障模拟包括节风门故障模拟和动力衰减故障模拟，具体方法分别是： 节风门故障模拟： (1)根据步骤一，得到故障类型及参数，即节风门故障偏角DeltPErr； (2)从节风门环节仿真获取节风门仿真数据DeltP，如果节风门故障有效，则故障 模拟后的节风门偏角DeltP’＝DeltPErr；如果节风门故障无效，则DeltP’＝DeltP； (3)将DeltP’输出给发动机仿真； 动力衰减故障模拟： (1)根据步骤一，得到故障类型及参数，即衰减系数r； (2)从发动机仿真中获取发动机推力P，则动力衰减后的推力P’＝P×r； (3)将P’输出给飞机动力学仿真； 其中，r的范围是[0，1]，r为0时表示发动机停车，推力为0；r为1表示发动机 正常，推力正常； 步骤五：起落架故障模拟： 不论何种起落架故障，最终结果一般都是起落架无法收起或者无法放下，具体方法 是： (1)根据步骤一，得到故障类型，即起落架故障； (2)从起落架仿真获取起落架状态，如果起落架故障有效，则将起落架状态保持 为当前状态，即如果原来为放下状态，则保持为放下状态，不能收起；如果原来为收起 状态，则保持为收起状态，不能放下；如果起落架故障无效，则取消保持起落架为当前 状态，可以正常收起或放下； (3)将该状态输出给飞行控制与管理仿真； 步骤六：遥控链路故障模拟： 根据步骤一，得到故障类型，即遥控故障；如果遥控故障有效，则将遥控遥测仿真 中的遥控数据发送关闭；如果遥控故障无效，则将遥控遥测仿真中的遥控数据发送打开； 从而实现遥控链路故障模拟。 【当前权利人】北京航空航天大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路37号 【统一社会信用代码】12100000400011227Y 【引证次数】7.0 【自引次数】1.0 【他引次数】6.0 【家族引证次数】7.0 【家族被引证次数】51
