浅谈基于虚拟仿真的机载电子系统教材库设计
来源:本站原创    发布日期:2018-12-21 13:25    

目前,民航人员培训包括理论培训、实践培训、在职培训,使用课堂教学方法进行理论培训,在模拟维护环境中进行模拟维护操作培训的实践培训,并进行在职培训。在飞机维修现场,但由于维护成本和维护安全要求,大多数受训人员的在职培训过程都是以访问的形式进行的。因此,在培训之后,学员对飞机结构、的操作和工作过程知之甚少。为了提高培训效果,降低培训成本,在理论培训过程中引入虚拟维护,将实际培训和在职培训过程的部分内容转移到虚拟操作中。随着虚拟现实技术的蓬勃发展和广泛应用,民航人员的培训已转向模拟器辅助教学模式。虚拟现实技术用于将维护站点所需的维护培训操作转移到虚拟维护系统。降低培训成本,避免培训期间出现工作错误,提高飞行安全性。目前世界上的虚拟维护模拟器主要是美国AerosimMechtronix、加拿大CAE和法国Faros。虚拟维护系统涵盖机载系统,并根据空客和波音数据包提供的系统设计文件进行建模。但是,购买和维护这些虚拟维护系统的成本是巨大的,并不适用于教学过程。本文提出的机载电子系统教材库是针对民航业的需求而设计的。分析了当前主流机型(如B737NG、A320等)的板载电子系统逻辑,并基于虚拟仿真技术实现了机载系统原理、的基本操作。它可以应用于课堂教学过程,适用于课外自学机载系统的相关知识。该方法灵活,大大降低了维护模拟器的教学成本。

机载电子系统教学内容的制定应针对民航业的需要,注重民航法规要求的专业知识,培养应用型人才,扩大工程技术的应用范围。适当的基础知识和理论体系。内容和要点。因此,在设计机载电子系统教材库内容的过程中,要注重理论的应用,介绍专业基础课程理论,实现专业课程与教学之间的纵向联系。实现理论与实践统一的基础课程。

作为国际运营行业,民用航空必须符合国际通用标准,从机载电子设备的设计到机载电子设备的寿命终结。机载电子设备的使用和维护培养也不例外。在维护领域,所有维护工作必须符合飞机注册国家的民航法规和标准。中国飞机维修人员的资格必须符合CCAR-66的要求。民航培训机构在培训维护人员时必须符合CCAR-147。该部的要求,这些民航法规必须按照国际规范ATA-100制定。因此,车载电子系统材料库的结构内容必须符合CCAR-66部门、CCAR-147和ATA-100规范的内容要求。综合民航法规总结民航飞机机载电子系统主要包括:通信监控系统、导航系统、飞行管理和自动飞行控制系统以及车载维护系统。通过分析板载电子系统、工作原理、的操作逻辑和其他内容的构成,总结出任何电子系统由输入输出接口、电源管理、核心计算机等部分组成。模拟信号输入接口、数字信号、离散信号输入,包括来自导航系统和通信系统的无线电模拟信号、离散信号来自飞控系统控制机构、来自控制面板的数字信号等。

输出接口以光、音频、数字显示等形式向机组人员提供机载电子系统参数、状态,包括控制面板、飞机和电子飞行仪表系统各种状态指示灯的声音提示。座舱。显示和其他内容。

浅谈基于虚拟仿真的机载电子系统教材库设计

电源管理实现电子元件电源和系统上电逻辑的仿真,以模拟各种电源状态。计算机是车载电子系统的核心部件。当电源接通时,输出信号根据输入接口的信号产生,包括正常信号处理、故障处理和自检逻辑。

(1)虚拟仿真对象建模

虚拟维护仿真对象建模主要包括两部分:几何建模和物理建模。

1.几何建模。首先,3Dmax、Creator、AC3D等3D可视化建模软件用于构建机载系统各部件的外观。在设计和实现中,构建机载系统的实际尺寸以实现三维几何模型,然后由OpenSceneGraph系统渲染几何模型。系统支持不同的3D文件格式,如VRML2,AC3D,DXF等,因此所呈现的模型类似于实际机载系统的实际组件,实现真正的感官效果。

2.物理建模。物理建模准确地反映了车载电子元件的物理操作状态和物理特性,模拟了不同外部环境和电源条件下车载电子元件的正常和异常操作。机载电子元件的功能复杂多样,依赖它们的物理原理是不同的。有必要根据实际研究对象建立相应的组件仿真模??型,并使用数值方法进行仿真计算。通过分析板载电子元件,物理输入输出接口、电源接口、故障处理逻辑接口、自测逻辑接口、音频警告接口和系统功能接口进行物理建模,实现真实飞机环境下的车载电子。系统运行状态的再次发生。

(2)3D虚拟场景生成

基于虚拟材料的车载电子系统教材库系统由计算机、和显示器、扬声器组成。驾驶舱的仪表系统通过计算机图形技术进行仿真。每个控制面板、的模拟操作是、。电源跳转开关的闭合状态为、。顶板操作和灯显示灯内容。 (1)计算机是系统控制中心,它包含模拟几何模型、的物理模型、系统工作逻辑和模拟信号源。计算机处理模拟信号源和来自其他系统的模拟输入以产生输出信号。它与其他系统接口、显示输出、音频输出等连接; (2)显示器实现驾驶舱仪表板显示和控制面板、电源面板操作,显示仪表、控制面板等根据实际车载系统位置模拟,使学生能够直观地了解驾驶舱仪表、系统操作等相关内容。