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飞行仿真技术现状及发展趋势-(3642)

飞行仿真技术现状及发展趋势-(3642)
飞行仿真技术现状及发展趋势-(3642)

飞行仿真技术现状及发展趋势

航空飞行仿真系统的发展几乎和飞机的发展同步。飞机作为复杂的空中交通工具,对驾驶员的要求相对陆地海洋复杂得多。飞机作为武器平台,操纵它也是一项十分复杂的工作。在飞机上训练飞行员,不但耗资大,安全也难以保障。如何科学、经济、安全地培训飞行员和飞机设计同样重要。航空飞行洲练仿真系统用于飞行员训练具有安全、可靠、节省能源和经费,并可不受气象、时问、地点限制等诸方面的优越性,可以高质量高效率的培养飞行员,而且可以完成在一般飞行中不能完成的特情处理的训练,缩短训练周期、提高训练效率等突出优点。

为应付未来的航空快速发展和高技术局部信息化战争做准备,世界各国航空和军事部门都非常重视对航空飞 ,777iI 练仿真系统的研制和应用。

目前,国内外的情况大致如下所述:

我国航空航天领域在五十年代末开始对飞行控制系统进行半实物仿真试验,

自行研制三轴转台等仿真设备。在“七五” 、“八五”期间,我国建立了一批大型的仿真实验室或仿真系统,在我国研制飞机、导弹、运载火箭、舰船等型号中发

挥了重要作用。我国飞行模拟器的发展经历了由国外引进、自行开发,并向国外出口。我国民航系统于 1975 年首次引进 Boein9707 和三叉戟飞机的飞行模拟器,1988 年引进 MD 一 82 飞机飞行模拟器,1992 年后又陆续引进 Boeing 737到 Boeing 777 系列的飞机飞行模拟器和空中客车A320,A340 等上百台飞行模拟器和飞行

训练器装备在多个飞行训练中心,在民用飞机驾驶员的培训中起了重大的作用。

表 1 列出了中国民航主要的飞行训练中心和装备的主要航空飞行训练设备。国外航空飞行训练仿真系统的发展已由单台独立使用的模拟器转向多台模拟器联网

组成的航空飞行训练仿真系统;从驾驶术训练为主转入以战术训练为主;在基于网络的仿真系统为平台的基础之上,实现以指挥员为核心作战单元的作战仿真。并且,新技术不断涌现,如:板块式背投视景显示技术解决了大视场角需求与投

影器安装位置的矛盾, LCOS新技术的投影器正在逐步代替具有随机光点扫描的CRT投影器,战场环境仿真软件功能更加完善和灵活;以电动代替液压的操纵负

荷和六自由度运动系统已普遍在高等级模拟器上使用;HLA 实时网络应用更加广泛;嵌入式仿真技术在飞机上的应用,模拟训练与实装训练甚至和实战结合更加

密切。

国外飞行模拟器具有严格而清晰的技术标准,如:美国联邦航空局制定的民

用飞机飞行模拟器、训练器和直升机模拟器的规范:FAA AC 120--40B、FAA AC 120--45A 和 FAA AC 120 一 63;美国军用规范 (USAF): MIL—T 一 9212B,MIL—S--87241等。欧洲飞行模拟器的标准:JAR STD xx系列标准等。国外有多个飞行

模拟器公司,如:加拿大的 CAE 公司,跨国公司泰雷兹 (THALES)、美国奥腾和FRASCA等。模拟器产品包括不同飞机机型,如 F16,F22,A320/A340/A380,

MD 系列, Boeing 系列以及轰炸机和直升机等。不同等级的全任务模拟器、动态

任务模拟器、武器系统训练器、作战任务模拟器、飞行管理系统训练器和维修用

训练设备等。在 2007 年,这些公司的产品 1000 余台大型模拟器在全世界应用。

另外,国际性学术交流活动方兴未艾。最有代表性的是每年一度 ITEC 模拟器

学术年会及产品交流会, (ITEC)另外还有世界航空培训与产品展览会 (WATS),欧

洲航空培训年会 (EATS),和亚太航空培训年会 (APATS)。除此之外,还有专门介绍

模拟器技术,产品及厂家的国际性杂志CAT(CivilAviation Training),还建立了网站。杂志和网站及时介绍商用模拟器制造商的新产品,新技术及商务情况,每年更新模拟器目录和生产厂目录。

随着航空武器系统综合化、自动化、智能化的不断发展,对飞行训练仿真系

统从结构到可信度上都提出了更高的要求。目前,我国各类航空飞行仿真系统在飞

机设计、研制、试飞和飞行训练过程中发挥着不可替代的作用。各类飞行仿真系统

的应用产生了巨大的政治、经济、国防效益。形成了具有自主知识产权的硬件、

软件产品,出现了仿真器、仿真系统的专业研究机构、制造商,在国际市场上的竞

争中,中国已成为仿真器的出口国。我国空军大型飞行训练仿真系统已基本覆盖各

类型战机,各机利,、机型。并且,从单武器平台的驾驶术训练发展到

多台航空飞行训练仿真系统在作战环境下的联网体系对抗仿真,已取得显著成效。飞行模拟器已直接或间接成为部队的战斗力。随着飞行模拟器仿真度的提高和数量规模的扩大,航空飞行训练仿真系统的应用也将会起到越来越大的作用。

浅谈仿真现状和发展

浅谈系统仿真的现状和发展 一、系统仿真技术发展的现状 工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部分,与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起,在贯穿产品的设计、制造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中,发挥着重要的作用,同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。因此,工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。其主要特征表现为: 1、控制器和被控对象的联合仿真:MATLAB+AMESIM,可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。 2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真:AMESIM+机构动力学+CFD +THERMAL+电磁分析 3、实时仿真技术 实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的,通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。 4、集成进设计平台 现代研发制造单位,尤其是设计研发和制造一体化的大型单位,引进 PDM/PLM系统已经成为信息化建设的潮流。在复杂的数据管理流程中,系统仿真作为CAE工作的一部分,被要求嵌入流程,与上下游工具配合。 5、超越仿真技术本身 工程师不必是精通数值算法和仿真技术的专家,而只需要关注自己的专业对象,其他大量的模型建立、算法选择和数据前后处理等工作都交给软件自动完成。

这一技术特点极大地提高了仿真的效率,降低了系统仿真技术的应用门槛,避免了因为不了解算法造成的仿真失败。 6、构建虚拟产品 在通过建立虚拟产品进行开发和优化过程中,关注以各种特征值为代表的系统性能,实现多方案的快速比较。 二、系统仿真技术的发展趋势 1、屏弃单专业的仿真 单一专业仿真将退出系统设计的领域,专注于单一专业技术的深入发展。作为总体优化的系统级设计分析工具,必要条件之一是跨专业多学科协同仿真。 2、跟随计算技术的发展 随着计算技术在软硬件方面的发展,大型工程软件系统开始有减少模型的简化、减少模型解藕的趋势,力争从模型和算法上保证仿真的准确性。更强更优化的算法,配合专业的库,将提供大型工程对象的系统整体仿真的可能性。 在高性能计算方面,将支持包括并行处理、网格计算技术和高速计算系统等技术。 3、平台化 要求仿真工具能够提供建模、运算、数据处理(包括二次开发后的集成和封装)、数据传递等全部仿真工作流程要求的功能,并且通过数据流集成在更大的PDM/PLM平台上。同时,在时间尺度上支持全开发流程的仿真要求,在空间尺度上支持不同开发团队甚至是交叉型组织架构间的协同工作以及数据的管理。 4、整合和细分市场

软件技术的现状和发展趋势

万方科技学院 毕业论文(设计) 题目:软件技术的现状和发展趋势 专业:计算机科学与技术 年(班)级:15计科升-1班 学号:1516353029 姓名:闫建勋 指导教师:马永强 完成日期:2015-12-1

摘要 计算机软件是计算机系统执行某项任务所需的程序、数据及文档的集合,它是计算机系统的灵魂。从功能上看,计算机软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件和支撑软件也称为基础软件,它是具有公共服务平台或应用开发平台功能的软件系统,其目的是为用户提供符合应用需求的计算服务。因此,应用需求和硬件技术发展是推动软件技术发展的动力。 软件产业和软件服务业因其具有知识密集、低能耗、无污染、高成长性、高附加值,高带动性、应用广泛与市场广阔的特点,而成为知识生产型、先导性、战略性的新兴产业,成为信息技术产业的核心和国民经济新的增长点,也成为世 界各国竞争的焦点之一。 当前,我国进入了后PC 时代,人们对计算需求更为广泛,软件应用“无处不在”,市场前景广阔;不久我国将成为全球最大的软件应用市场,足见我国发展软件技术的迫切性和重要性。 【关键词】现状、趋势、意见

Abstract Computer software is a computer system to perform a certain task required procedures, data and document collection, it is the soul of computer system. Look from the function, the computer software can be divided into the system software, support software and application software. System software and support software basic software, it is a public service platform and application development platform software system, its purpose is to provide users with the application demand of computing services. Therefore, applications and hardware technology development is to promote the driving force for the development of software technology. Software industry and software service industry because of its advantages of knowledge intensive, low energy consumption, no pollution, high growth, high added value, high acceleration, wide application and broad market characteristics, and become the knowledge production, forerunner sex, strategical burgeoning industry, become the core of information technology industry and the growth of the national economy

飞行仿真技术现状及发展趋势-(3642)

飞行仿真技术现状及发展趋势 航空飞行仿真系统的发展几乎和飞机的发展同步。飞机作为复杂的空中交通工具,对驾驶员的要求相对陆地海洋复杂得多。飞机作为武器平台,操纵它也是一项十分复杂的工作。在飞机上训练飞行员,不但耗资大,安全也难以保障。如何科学、经济、安全地培训飞行员和飞机设计同样重要。航空飞行洲练仿真系统用于飞行员训练具有安全、可靠、节省能源和经费,并可不受气象、时问、地点限制等诸方面的优越性,可以高质量高效率的培养飞行员,而且可以完成在一般飞行中不能完成的特情处理的训练,缩短训练周期、提高训练效率等突出优点。 为应付未来的航空快速发展和高技术局部信息化战争做准备,世界各国航空和军事部门都非常重视对航空飞 ,777iI 练仿真系统的研制和应用。 目前,国内外的情况大致如下所述: 我国航空航天领域在五十年代末开始对飞行控制系统进行半实物仿真试验, 自行研制三轴转台等仿真设备。在“七五” 、“八五”期间,我国建立了一批大型的仿真实验室或仿真系统,在我国研制飞机、导弹、运载火箭、舰船等型号中发 挥了重要作用。我国飞行模拟器的发展经历了由国外引进、自行开发,并向国外出口。我国民航系统于 1975 年首次引进 Boein9707 和三叉戟飞机的飞行模拟器,1988 年引进 MD 一 82 飞机飞行模拟器,1992 年后又陆续引进 Boeing 737到 Boeing 777 系列的飞机飞行模拟器和空中客车A320,A340 等上百台飞行模拟器和飞行 训练器装备在多个飞行训练中心,在民用飞机驾驶员的培训中起了重大的作用。 表 1 列出了中国民航主要的飞行训练中心和装备的主要航空飞行训练设备。国外航空飞行训练仿真系统的发展已由单台独立使用的模拟器转向多台模拟器联网 组成的航空飞行训练仿真系统;从驾驶术训练为主转入以战术训练为主;在基于网络的仿真系统为平台的基础之上,实现以指挥员为核心作战单元的作战仿真。并且,新技术不断涌现,如:板块式背投视景显示技术解决了大视场角需求与投 影器安装位置的矛盾, LCOS新技术的投影器正在逐步代替具有随机光点扫描的CRT投影器,战场环境仿真软件功能更加完善和灵活;以电动代替液压的操纵负 荷和六自由度运动系统已普遍在高等级模拟器上使用;HLA 实时网络应用更加广泛;嵌入式仿真技术在飞机上的应用,模拟训练与实装训练甚至和实战结合更加 密切。

计算机仿真技术的发展概述及认识

学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月

计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要:随着经济的发展和社会的进步,计算机技术高速发展,使人类社会进入了信息时代,计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域,给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术,计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用,帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域,计算机技术与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术,作为人们科学研究的一种新型方法,被人们应用到各个领域,用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上,分析了计算机仿真技术产生的基本原因,也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在,讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别,介绍了计算机仿真技术的发展历程,并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用,分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比,这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词:计算机仿真;模拟;仿真技术;发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and

各大仿真软件介绍

各大仿真软件介绍(包括算法,原理) 随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加,对于高频电磁场的仿真,由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。另外,传统模式等效电路分析方法的限制,与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。例如,在分析微带线时,许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等,在这种情况下是多模传输。为此,通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构,通过电路仿真得到准确的非连续模式S参数。这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的,不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。通常,数值解法分为显示和隐示算法,隐示算法(包括所有的频域方法)随着问题的增加,表现出强烈的非线性。显示算法(例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类,对常用的微波EDA仿真软件进行论述。2.基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括A D S(Advanced Design System)、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。 2.1ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件,是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件,是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计,对于通信和航天/防御的应用,从最简单到最复杂,从离散射频/微波模块到集成MMIC。从电路元件的仿真,模式识别的提取,新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。该软件可以在微机上运行,其前身是工作站运行的版本MDS(Microwave Design System)。该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导,可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频/微波回路集总元滤波器,并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。它允许工程师定义频率范围,材料特性,参数的数量和根据用户的需要自动产生关键的无源器件模式。该软件范围涵盖了小至元器件,大到系统级的设计和分析。尤其是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路的综合仿真分析与优化,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率,使之成为设计人员的有效工具[6-7]。2.2Sonnet仿真软件Sonnet是一种基于矩量法的电磁仿真软件,提供面

系统仿真技术发展现状

系统仿真技术发展现状和趋势 工程系统的仿真,起源于自动控制技术领域。从最初的简单电子、机械系统,逐步发展到今天涵盖机、电、液、热、气、电、磁等各个专业领域,并且在控制器和执行机构两个方向上飞速发展。 控制器的仿真软件,在研究控制策略、控制算法、控制系统的品质方面提供了强大的支持。随着执行机构技术的发展,机、电、液、热、气、磁等驱动技术的进步,以高可靠性、高精度、高反应速度和稳定性为代表的先进特征,将工程系统的执行品质提升到了前所未有的水平。相对控制器本身的发展,凭借新的加工制造技术的支持,执行机构技术的发展更加富于创新和挑战,而对于设计、制造和维护高性能执行机构,以及构建一个包括控制器和执行机构的完整的自动化系统也提出了更高的要求。 AMESIM软件正是能够提供平台级仿真技术的工具。从根据用户需求,提供液压、机械、气动等设计分析到复杂系统的全系统分析,到引领协同仿真技术的发展方向,AMESIM的发展轨迹和方向代表了工程系统仿真技术的发展历程和趋势。 一、系统仿真技术发展的现状 工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部分,与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起,在贯穿产品的设计、制造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中,发挥着重要的作用,同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。因此,工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。其主要特征表现为: 1、控制器和被控对象的联合仿真:MATLAB+AMESIM,可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。 2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真:AMESIM+机构动力学+CFD+THERMAL +电磁分析 3、实时仿真技术 实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的,通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。 4、集成进设计平台 现代研发制造单位,尤其是设计研发和制造一体化的大型单位,引进PDM/PLM 系统已经成为信息化建设的潮流。在复杂的数据管理流程中,系统仿真作为CAE 工作的一部分,被要求嵌入流程,与上下游工具配合。 5、超越仿真技术本身 工程师不必是精通数值算法和仿真技术的专家,而只需要关注自己的专业对象,其他大量的模型建立、算法选择和数据前后处理等工作都交给软件自动完成。这一技术特点极大地提高了仿真的效率,降低了系统仿真技术的应用门槛,避免了因为不了解算法造成的仿真失败。 6、构建虚拟产品 在通过建立虚拟产品进行开发和优化过程中,关注以各种特征值为代表的系统性能,实现多方案的快速比较。 二、系统仿真技术的发展趋势 2.1、屏弃单专业的仿真

计算机仿真技术的发展概述及认识

计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要:随着经济的发展和社会的进步,计算机技术高速发展,使人类社会进入了信息时代,计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域,给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术,计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用,帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域,计算机技术与仿真技术相结合,形成了计算机仿真技术,作为人们科学研究的一种新型方法,被人们应用到各个领域,用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题,对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上,分析了计算机仿真技术产生的基本原因,也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在,讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别,介绍了计算机仿真技术的发展历程,并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用,分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比,这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词:计算机仿真;模拟;仿真技术;发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及其相应的软件为工具,通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真(模拟)早期称为蒙特卡罗方法,是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同,计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机;60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中,但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求;到了70年代模拟-数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域;80年代后由于并行处理技术的发展,数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在,计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟:(Simulation)应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解,而是从系统某初始状态出发,去计算短暂时间之后接着发生的状态,再以此为初始状态不断的重复,就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用,以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真:(Emulation)利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响,该影响是在项目仿真项目

计算机仿真技术的应用

一、为什么要进行仿真 ?什么叫系统? ◆系统:相互关联又相互作用着的对象的有机组合,该有机组合能够完成某项任务或实现某个预定的目标。 通常研究的系统有工程系统和非工程系统。 ◆工程系统(电气、机电、化工) ◆非工程系统(经济、交通、管理) 建立系统概念的目的在于深入认识并掌握系统的运动规律,以便分析和综合自然、社会和工程系统中的种种复杂问题。 ?对系统进行研究、分析与设计的方法; (1)直接在系统上进行实验 在要设计的系统上进行实验 (2)在模型上进行实验 对要设计的系统进行处理,根据其中内含的各种自然规律(包括欧姆定律、比例环节和惯性环节等)得到相关的控制规律,即系统的数学模型来进行研究。 对要设计的系统进行一定比例的缩放得到缩小或放大的物理模型。(古时的建筑)选择在模型上进行实验的原因 ◆系统尚未设计出来 ◆某些实验会对系统造成伤害 ◆难以保证实验条件的一致性;如果存在人的因素,则更难保证条件的一致性。 ◆费用高 ◆无法复原 二、仿真的定义 ?仿真的定义在不同的领域或范畴中有不同的描述,可以概括为:“仿真是指用模型(物理模型或数学模型)代替实际系统进行实验和研究。” ?仿真遵循的原则:原理抽象 相似原理。 相似原理:几何相似、性能相似、环境相似。 几何相似:根据相似原理把原来的实际系统放大可缩小。如把12000吨水压机可用1200吨或120吨水压机作其模型。万吨轮船也要用缩小的模型来研究。 性能相似:构成模型的元素和原系统的不同,但其性能相似。如:可用一个电气系统来模拟热传导系统。在这个电气系统中电容代表热容量,电阻代表热阻,电压代表温差,电流代表热流。 三、仿真的目的或作用 ?优化设计 ◆预测系统的性能和参数 ?经济性 ◆采用物理模型或实物实验,花费巨大。 ◆采用数学模型即计算机数学仿真可大幅度的降低成本并可重复使用。 ?安全性 ◆载人飞行器和核电站的危险性不允许。 ?预测性 ◆对于非工程系统,直接实验不可能,只能采用预测的方法。(天气预报) ?复原性

计算机模拟仿真技术在航空航天中的应用

计算机模拟仿真技术在航空航天中的应用 在本文开篇,我先粗略介绍一下计算机仿真模拟技术。 计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。它是一种描述性技术,是一种定量分析方法。通过建立某一过程和某一系统的模式,来描述该过程或该系统,然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征,从而得出数量指标,为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果,作为决策的理论依据。(选自百度百科计算机仿真摘要) 仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。仿真是有层次的,既要针对所欲处理的客观系统的问题,又要针对提出处理者的需求层次,否则很难评价一个仿真系统的优劣。(选自百度百科) 计算机仿真模拟的原理是依靠计算机的迭代运算, 所以这是一门依靠计算机技术所衍生的一门有着实际意 义的学科,它与我们的生活息息相关。计算机仿真模拟技 术在科学技术、军事、国民经济、汽车、电子行业、体育、 交通运输、金融、管理、航空航天方面都有广泛的应用。 它的研究范围小到原子,大到宇宙,可以说在现实生活中 应用极为广泛。 传统的仿真方法是一个迭代过程,即针对实际系 统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假 设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和 验证模型,根据判断的情况来修改模型和有关的参数。 如此迭代地进行,直到认为这个模型已满足试验者对 客观系统的某一层次的仿真目的为止。 模型对系统某一层次特性的抽象描述包括:系统的组成;各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系;在某些输入条件下系统的输出响应等。根据系统模型状态变量变化的特征,又可把系统模型分为:连续系统模型——状态变量是连续变化的;离散(事件)系统模型——状态变化在离散时间点(一般是不确定的)上发生变化;混合型——上述两种的混合。 随着专门用于仿真的计算机——仿真机的出现,计算机仿真技术日趋成熟,现在已经趋于完善。随计算机技术的飞速发展,在仿真机中也出现了一批很有特色的仿真工作站、小巨机式的仿真机、巨型机式的仿真机。80年代初推出的一些仿真机,SYSTEM10和SYSTEM100就是这类仿真机的代表。 为了建立一个有效的仿真系统,一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统,除仿真机外,还需配有控制和显示设备。 本文将主要从航空航天方面对计算机仿真模拟进行探讨。 航空技术是从上世纪60年代前苏联发射第一颗人造卫星开始,人类开始了对太空的探索。

电子测量技术的现状及发展趋势

电子测量技术的现状及 发展趋势 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

电子测量论文 题目:电子测量技术现状及发展趋势姓名: 班级: 学号:

摘要:本文综合论述了电子测量技术的现状和总体发展趋势,分析了电子测量仪器的研究开发,阐述了我国电子测量技术与国际先进技术水平的差距,进而提出了发展电子测量仪器技术的对策。特别是由于测试技术的突破带来的电子测量仪器的革命性变化.同时,针对业界自动测试系统的发展历史和现状提出了作者的一些看法,并介绍了业界的最新进展和最新标准.近年来,以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地位,使得这里成为全球各大测量仪器厂商的大战场,同时,也带动了中国本土测试测量技术研发与测试技术应用的迅速发展。 关键词: LXI ATE 自动测试系统智能化虚拟技术总线接口技术VXI

目录 摘要................................................................................................I 前言 (1) 第一章测试技术现状及其存在的问题 (2) 第二章电子测量技术的发展方向 (2) (一)总线接口技 术 (2) (二)软件平台技 术 (3) (三)专家系统技 术 (3) (四)虚拟测试技 术 (3) 第三章展望未来 (4) 参考文献 (5)

前言 中国电子测量技术经过40多年的发展,为我国国民经济、科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,特别是经过“九五”期间的发展,我国电子测量技术在若干重大科技领域取得了突破性进展,为我国电子测量仪器走向世界水平奠定了良好的基础。进入21世纪以来,科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件,同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量技术发展的三个明显特点入手,进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术,引入合成仪器的概念,面向21世纪的我国电子测量技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。

飞行仿真技术

象条件,以及白天、黄昏、夜间的不同时刻景象。 操纵负荷系统:给飞行员提供操纵载荷力的感觉。运动系统给飞行员提供运动感觉,目前常采用的六自由度运动系统能提供瞬时过载,但不能提供持续过载,持续过载的模拟可采用离心机、抗荷服、过载座椅等。 3.一般要求 飞行模拟器的一般要求包括如下几个方面: (1)功能要求 能按照所模拟飞机和要求完成下列操作科目:飞行前准备、地面操作、起飞、爬升、巡航、下降、进近、中断进近、地面可视段和着陆、风切变、地面操纵(着陆后)、发动机关车及停机。 (2)仿真计算机用到的建模源数据要求 仿真计算机是飞行模拟器的核心部分,其数学建模用到的数据一般应为模拟目标飞机的真实数据。在确实没有飞机源数据的情况下,允许采用经验数据。对于新型号飞机尚未进行试飞的情况下,运行采用预测数据。当具备飞机的试飞数据后,应及时对经验数据和预测数据进行修改。建立的数学模型必须经过验证,通过与真实系统响应特性和数据的比较来进行验模的工作。

(3)对人感系统的要求 受训飞行员的感觉有操纵力感、眼睛对窗外视景和舱内仪表的感觉、耳朵对声音的感觉和身体对飞机运动的感觉。为给飞行员造成一个真实的飞行环境,飞行模拟器通常要求具体如下人感系统: 操纵负荷系统:模拟飞机的操纵感觉和配平感觉。 视景系统:模拟飞机座舱外的景象,是飞行员判断飞行品质十分重要的视觉信息。 仪表系统:在座舱仪表板按所模拟飞机座舱的布局按照飞行仪表和多功能显示设备,其外形、表盘和静、动态性能应与所模拟的飞机仪表完全一致。 运动系统:用于驱动整个模拟座舱运动,模拟飞机的空中和地面运动。通常希望采用六自由度运动系统反映飞机的三个角位移和三个直线位移的运动。 过载感觉系统:飞行员在空中感受的过载只靠运动系统是不能实现的,可采用抗负荷和过载座椅来实现。 飞行模拟器生产企业介绍 成立于2010年的福州正辉信息科技有限公司是一家集研制开发、生产、服务为一体的专业化高科技企业。该公司专注于仿真模拟器的研制,是目前中国最大的学习应用软件和特殊装备智能仿真模拟体验系统提供商之一。正辉科技一直秉承一切以客户价值为依归的经营理念,始终处于稳健、快速发展的状态。2013年5月,正辉科技的企业客户数量突破3000家;目前,正辉科技学习应用软件荣获中国软件著作权许可和中国IT产业最具竞争力品牌金奖,中国软件行业

西门子仿真软件说明书

使用方法: 1.本软件无需安装,解压缩后双击S7_200.exe即可使用; 2.仿真前先用STEP 7 - MicroWIN编写程序,编写完成后在菜单栏“文件”里点击“导出”,弹出一个“导出程序块”的对话框,选择存储路径,填写文件名,保存类型的扩展名为awl,之后点保存; 3.打开仿真软件,输入密码“6596”,双击PLC面板选择CPU型号,点击菜单栏的“程序”,点“装载程序”,在弹出的对话框中选择要装载的程序部分和STEP 7 - MicroWIN的版本号,一般情况下选“全部”就行了,之后“确定”,找到awl文件的路径“打开”导出的程序,在弹出的对话框点击“确定”,再点那个绿色的三角运行按钮让PLC进入运行状态,点击下面那一排输入的小开关给PLC 输入信号就可以进行仿真了。 使用教程: 本教程中介绍的是juan luis villanueva设计的英文版S7-200 PLC 仿真软件(V2.0),原版为西班牙语。关于本软件的详细介绍,可以参考 https://www.wendangku.net/doc/2a2376616.html,/canalPLC。 该仿真软件可以仿真大量的S7-200指令(支持常用的位触点指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、逻辑运算指令和大部分的数学运算指令等,但部分指令如顺序控制指令、循环指令、高速计数器指令和通讯指令等尚无法支持,仿真软件支持的仿真指令可参考 https://www.wendangku.net/doc/2a2376616.html,/canalPLC/interest.htm)。仿真程序提供了数字信号输入开关、两个模拟电位器和LED输出显示,仿真程序同时还支持对TD-200文本显示器的仿真,在实验条件尚不具备的情况下,完全可以作为学习S7-200的一个辅助工具。 仿真软件界面介绍:

电力系统仿真分析技术的发展趋势.doc

电力系统仿真分析技术的发展趋势 0 引言 随着化石能源逐渐枯竭,发展利用清洁能源和可再生能源成为世界各国的必然选择,也是新能源变革的主要内容。中国新能源变革的目标可以归纳为:以可再生能源逐步替代化石能源,提高化石能源的清洁高效利用水平,实现可再生能源(水能、风能、太阳能、地热能、生物质能)和核能利用在一次能源消耗占较大份额。在新能源变革形势下,电网的使命也将发生变化,智能电网是适应新能源变革和承担电网新使命的新一代电网。 中国自 21 世纪初就提出了建设特高压电网的设想,并逐步加以实施,近两年根据国际电力系统发展的最新动向,又进一步提出了建设智能电网的宏伟蓝图。中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的现代电网。与此同时,随着电网规模的不断扩大,新能源、新设备的不断加入,当今电力系统已经日益变得复杂,这使得运行人员更加难于对其进行监视、分析和控制。近些年,国内外不断发生大规模的停电事故,这些事故都造成了很大的经济损失和社会影响,不断地为人们敲响警钟,也给电网的安全稳定运行提出了更高的要求。 在上述的大停电事故中,电力系统从第一次元件故障,到整个系统崩溃,一般会有一个较长的过程,如果这期间运行人员能够进行正确的处理,大停电是可以避免的。换言之,电网缺乏有效的在线监测和预警系统,不能及时掌握实时电网稳定情况并采取有效的控制措施是导致大停电事故发生的重要原因。 电力系统仿真分析是电力系统规划设计和调度运行的基础,涵盖的范围非常广泛,包括从稳态分析、动态分析到暂态分析的各个方面。根据实时电力系统动态过程响应时间与系统仿真时间的关系,可分为非实时仿真和实时仿真;根据仿真的数据来源,又可分为离线仿真、在线仿真。其中在线仿真是实现在线预警和决策支持的必要手段。 电力系统仿真分析涵盖电力系统、数学、计算机、通信等多学科技术领域,面对智能电网建设提出的要求,需要不断地引入先进的计算机和通信技术以及数学方法等,推动仿真分析技术在仿真的准确性、快速性、灵活性等方面的发展。具体体现在以下几个方面:1)可实现更大规模电网的仿真计算,同时仿真数据的粗细程度可根据需要自动调整。 2)仿真计算应具有更快的速度及更高的准确性。 3)仿真计算应具备更多的效用,并与环境、经济等相关领域相结合。 4)仿真建模应具备更大的灵活性,以适应智能电网中层出不穷的新元件、新设备建模的需要。 5)需加强对电力系统智能建模方法的应用以及仿真结果的智能化分析。 6)电网自愈对实时决策控制的要求。要求能实时跟踪评价电力系统行为,一旦发生故障,立即进行快速仿真并提供决策控制支持,防止大面积停电,并快速从紧急状态恢复到正常状态。 7)仿真试验应具备更大的灵活性。未来的仿真试验将可实现对多个异地试验设备的同步测试。 8)仿真计算应适应新的计算模式,如云计算、协同计算等。 9)可实现智能人机交互仿真,显著提高用户操作的便捷性和仿真系统的使用效率。 10)数据融合技术在仿真分析中应用,提高对仿真分析中对多源海量数据的整合能力。 本文将依据计算机、网络、通信等技术当前和未来可能的发展,探讨和预测新的先进计算技术(如云计算等)及其在电力系统仿真分析中的应用。 1 发展现状 1.1 电力系统仿真分析技术概述 如图 1 所示,电力系统仿真分析技术可分为电力系统建模、电力系统数字仿真分析方法、电力系统在线仿真分析和电力系统实时仿真等4项技术,其中电力系统建模技术包括建模方法和模型研究技术,电力系统数字仿真分析方法主要指针对各类仿真应用的基础方法,后2种技术则分别针对在线应用和实时应用。其中先进计算技术包括计算机及网络、与电力系统仿真分析相关的计算数学和计算模式这3项技术。下文分别描述上述各项技术的发展现状。

国内外模具技术的现状及发展趋势

摘要:本文叙述了模具技术在国民经济中的重要性,介绍了各行业模具的现状及发展方向;文中强调指出了两个关键问题——模具材料和模具标准——是持续发展 模具技术的重大策略。中国模具技术,则是依据着国际模具市场的发展趋势, 转变着模具品牌产品的发展规模,不断的提高着模具设计水平,迎合着模具企 业的经济发展需求,也会进一步的推动着模具技术发展。 关键词:发展趋势、现状、模具技术、塑料模具、模具CAD/CAM Abstract:This paper was narrated the importance of the mould technology in the national economy.It was introduced the present situation and development direction of all trade and professions on the mould and die.It was indicated emphatically two questions of the crux一一mould materials and mould standard——developing continuous ly the great tactics on the progress of the mould technology. China mold technology, according to the international mold is the development trend of the market, the brand product change mould the development scale, and constantly improve the level of the die design, catering to the needs of the mould enterprise economic development, will further promote the development of the mould technology. 一、引言 模具是工业生产的基础工艺装备,国民经济的五大支拄产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。目前,模具行业的生产性服务业发展迅速,模具标准件、软件、材料供应等服务模式更为人性化,为企业一揽子解决问题的服务模式开始出现,这无疑对模具行业的发展有着很大的推动作用,另外,我国的模具品种仍然不丰富,模具行业的平衡发展亟需重视。模具是制造业的重要基础工艺装备。模具在制造业产品生产、研发和创新中所具有的重要地位,使得模具制造能力和技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平和创新能力的重要标志。近10年来,我国模具工业均以每年15%以上的增长速度快速发展。“十一五”期间,我国模具行业保持产销两旺、持续高速发展,模具产量、质量进一步得到提高。中国的模具市场十分广阔,特别是在汽车制造业和IT制造业发展的带动下,对模具的需求量和档次也越来越高,同时精良的模具制造装备为模具技术水平的提升提供了保障。2007年模具销售额870亿人民币,比上一年增长21%,模具出口亿美元,比上一年增长35.7%,模具进口仍保持在20亿美元。数据显示着我国模具整体实力进一步加强。

电磁场仿真软件简介

电磁场仿真软件简介 随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展,在最近几年出现了大量的电磁场 和微波电路仿真软件。在这些软件中,多数软件都属于准3维或称为 2.5维电磁仿真软件。例如,Agilent公司的ADS(Advanced Design System)、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等。目前,真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE。从理论上讲,这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能。其中,HFSS (HFSS是英文高频结构仿真器(High Frequency Structure Simulator)的缩写)是一种最早出 现在商业市场的电磁场三维仿真软件。因此,这一软件在全世界有比较大的用户群体。 由于HFSS进入中国市场较早,所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多,特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及。 德国CST公司的MicroWave Studio(微波工作室)是最近几年该公司在Mafia 软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件。它吸收了Mafia软件计算速度快的优点,同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变。就目前发行的版本而言, CST的MWS的前后处理界面及操作界面比HFSS好。Ansoft也意识到了自己的缺点,在刚刚推出的新版本HFSS(定名为Ansoft HFSS V9.0)中,人机界面及操作都得到 了极大的改善。在这方面完全可以和CST媲美。在性能方面,两个软件各有所长。在 速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多。值得注意的是,MWS采用的理论基础是FIT(有限积分技术)。与FDTD(时域有限差分法)类似,它是直接从Maxwell 方程导出解。因此,MWS可以计算时域解。对于诸如滤波器,耦合器等主要关心带内 参数的问题设计就非常适合;而HFSS采用的理论基础是有限元方法(FEM),这是一种微分方程法,其解是频域的。所以,HFSS如果想获得频域的解,它必须通过频域转换 到时域。由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对复杂结构的计算具有一定的优势。 另外,在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件:ANSYS 。ANSYS是一个基于有限元法(FEM)的多功能软件。该软件可以计算工程力学、材料力 学、热力学和电磁场等方面的问题。它也可以用于高频电磁场分析(应用例如:微波辐 射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等)。其功能与HFSS和CST MWS类似。但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解,因此, 对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难。对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想。实际上,ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面,而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等。但是,就其电磁场部分而言,它也能对任意三维结构 的电磁特性进行仿真。 虽然,Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结

国内外军用仿真技术发展现状概述

国内外军用仿真技术发展现状概述 一、概述仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一种综合性技术。它综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。 随着仿真技术在科技进步和社会发展中的作用愈来愈显重要,特别是军事科学,随着高、精尖武器系统的研制和发展,对军用仿真技术的应用和研究提出了更高的要求。世界各军事强国竟相在新一代武器系统的研制过程中不断完善仿真方法,改进仿真手段,以提高研制工作的综合效益。军用仿真技术在武器系统战技指标论证、方案选择、研制、试验、鉴定、改进提高以及部队维护保养和训练中的应用,已得到研制方和使用部队的承认和重视。它对提高新一代武器系统综合性能,减少系统实物试验次数、缩短研制周期,节省研制经费,提高维护水平,延长寿命周期,强化部队训练等方面都可大有作为。 二、国内外军用仿真技术发展现状1.国外军用仿真技术发展现状态 美国国防部高度重视仿真技术的发展,近十多年来,美国一直将建模与仿真列为重要的国防关键技术。1992年公布了国防建模与仿真倡议,并成立了国防建模与仿真办公室,负责倡议的实施:1992年7月美国防部公布了国防科学技术战略,综合仿真环境被列为保持美国军事优势的七大推动技术之一;1995年10月,美国防部公布了建模与仿真主计划,提出了美国防部建模与仿真的六个主目标;1997年度的美国国防技术领域计划,将建模与仿真列为有助于能极大提高军事能力的四大支柱(战备、现代化、部队结构、持续能力)的一项重要技术,并计划从1996年至2001年投资5.4亿美元、年均投资0.9亿美元。同时美国国防科学局(Defense Science Board)认为建立集成的综合仿真环境和仿真系统,必须解决五个层次的使能技术,(enabling technologies )(即应能解决实现的技术) 第一层次基础技术。 包括:光纤通讯、集成电路、软件工具、人的行为模型、环境模型等。 第二层次元、部件级技术

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