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第一章 绪论1

1.0 定义1

1.1 动态飞行理论的研究与发展4

1.2 动态飞行空气动力学研究6

1.3 飞行载荷对飞行员的生理与心理影响10

1.4 飞行抗荷与正压呼吸14

1.5 载人离心机的发展17

1.6 飞行仿真技术的研究与发展25

1.6.1 定义25

1.6.2 实时飞行仿真系统技术特点27

1.6.3 实时飞行仿真系统发展概况28

1.6.4 飞行模拟器的研制发展30

1.6.5 军机飞行模拟器研制的近期发展38

1.6.6 动态飞行仿真技术特点42

1.6.7 动态飞行仿真系统发展概况44

第二章 动态飞行仿真系统48

2.1 概述48

2.2 高载荷动态飞行仿真系统的组成及原理49

2.3 高载荷动态飞行仿真系统功能55

2.4 高载荷动态飞行仿真建模与算法58

2.5 离心机—动态飞行模拟器介绍61

2.5.1 用途63

2.5.2 总体技术要求63

第三章 飞行仿真建模与仿真数据库65

3.1 概述65

3.2 数学模型65

3.2.1 基本概念及一般形式65

3.2.2 动态飞行仿真模型的组成67

3.2.3 建模方法68

3.3 坐标轴系与符号系统71

3.3.1 坐标轴系与角度71

3.3.2 坐标轴系之间的转换75

3.4 计算机辅助计算76

3.4.1 多项式的插值法77

3.4.2 样条插值80

3.5 动态飞行仿真数据库82

3.5.1 数据库管理技术82

3.5.2 动态飞行仿真数据库的开发87

3.5.3 动态飞行仿真数据库的开发方法88

3.5.4 数据库开发中的几个主要问题89

第四章 飞行力学仿真95

4.1 概述95

4.2 刚性飞机的一般运动方程95

4.2.1 运动方程的推导96

4.2.2 旋转部件的影响101

4.2.3 飞机相对于固定坐标轴系的方位和轨迹101

4.2.4 重力在机体坐标系的分量104

4.3 飞行运动方程小结104

4.4 方向余弦矩阵105

4.5 四元数法108

第五章 高载荷动态模型111

5.1 动态飞行仿真中人体六自由度模型111

5.1.1 飞行员坐标112

5.1.2 数学模型建立113

5.2 动态飞行仿真运动平台速度与加速度场的描述117

5.3 基于人体感知觉的运动修正122

第六章 飞机系统仿真132

6.1 飞行座舱仿真132

6.2 飞行仪表系统仿真136

6.2.1 大气系统仪表137

6.2.2 航向姿态指示仪表138

6.2.3 屏幕显示仪表139

6.3 综合驾驶航行系统仿真140

6.3.1 综合导航系统仿真146

6.3.2 惯性导航系统仿真156

6.3.3 垂直航向综合信息系统仿真161

6.3.4 飞行自动控制系统仿真165

6.3.5 飞行操纵系统170

6.4 火控系统仿真183

6.4.1 火控系统概述183

6.4.2 火控系统主要任务184

6.4.3 机载火控系统的组成185

6.4.4 火控系统的功用185

6.4.5 机载火控系统工作原理194

6.4.6 火控系统的交联194

6.4.7 火控系统仿真特点196

6.4.8 火控系统中的主要制导设备196

6.4.9 火控系统的发展趋势201

6.4.10 火控系统仿真要点201

6.5 通讯系统202

6.5.1 动态飞行模拟器的通讯系统202

6.5.2 无线电通讯系统仿真203

6.6 发动机系统仿真205

6.6.1 发动机系统组成及工作原理206

6.6.2 发动机系统的仿真方法209

6.7 音响系统210

第七章 视景系统215

7.1 概述215

7.2 计算机成像方法219

7.3 视景系统基本参量与显示要求223

7.3.1 基本参量223

7.3.2 数字图像的显示229

7.4 基本图形生成算法231

7.5 窗口与裁剪237

7.5.1 窗口及视区变换238

7.5.2 线段裁剪240

7.5.3 多边形裁剪247

7.5.4 字符裁剪251

7.5.5 隐藏面的消除252

7.5.6 扫描梯形的划分253

7.5.7 纹理253

7.6 OpenGL技术254

7.6.1 什么是OpenGL254

7.6.2 用OpenGL画几何体255

7.6.3 光照处理264

7.6.4 混合、反走样272

7.6.5 纹理映射277

7.6.6 Windows NT Windows 95环境下OpenGL的使用282

第八章 高载荷航空医学系统292

8.1 加速度生理研究动态293

8.2 加速度生理仿真294

8.3 飞行员抗荷措施296

8.4 航空医学训练297

8.5 飞行加速度系统防护298

8.6 航空医学监测系统305

第九章 计算机系统311

9.1 主计算机的性能312

9.1.1 操作系统313

9.1.2 处理器字长313

9.1.3 主频313

9.1.4 运算处理能力313

9.1.5 系统总线速度或称系统总线带宽314

9.1.6 输入/输出带宽314

9.1.7 可扩展性315

9.1.8 内存的配置316

9.2 计算机网络的性能要求316

9.3 I/O接口系统性能要求321

9.4 I/O接口系统实例321

9.4.1 主控制器的功能323

9.4.2 通用数字量输入/输出板（UDIO）324

9.4.3 模拟量输入板（AI）324

9.4.4 模拟量输出板（AO）325

9.4.5 控制板325

9.4.6 通讯板325

9.5 基于HLA的仿真程序326

9.5.1 HLA高层体系结构技术概述326

9.5.2 RTI（Run Time Infrastructure）介绍329

9.6 HLA仿真程序设计333

9.6.1 联邦执行的生命周期334

9.6.2 联邦成员的程序框架338

9.6.3 HLA仿真程序实例346

第十章 动力系统363

10.1 概述363

10.2 机械臂设计364

10.3 主动力系统366

10.3.1 主马达366

10.3.2 主电机控制系统367

10.4 辅助动力系统380

10.4.1 滚转驱动装置380

10.4.2 倾斜驱动装置381

10.5 安全系统设计381

10.5.1 高载荷动态飞行模拟器影响安全主要因素382

10.5.2 高载荷动态飞行模拟器的安全系统结构396

10.5.3 烟/火探测系统402

10.5.4 独立的安全监测系统402

第十一章 飞行指挥控制系统404

11.0 总体描述404

11.1 飞行指挥控制台405

11.2 工程师控制台406

11.3 航空医学控制台408

11.4 飞行与航医准备工作间409

11.5 飞行讲评室409

11.6 能源供给控制工作间409

11.7 资料、备件、维修工作间410

11.8 安全管理与救护站410

第十二章 动态飞行仿真系统工程管理与评估411

12.1 飞行仿真系统工程管理的发展和形成411

12.2 国际质量保证标准ISO9000简介412

12.3 ISO9000质量保证模式的要素413

12.4 动态飞行仿真系统生产过程的特点414

12.5 飞行仿真系统制作过程的质量管理体系建立414

12.6 动态飞行仿真工程管理的内容和目标415

12.7 动态飞行仿真系统生产计划416

12.8 动态飞行仿真系统的质量计划417

12.9 动态飞行仿真系统的过程控制417

12.10 动态飞行仿真工程的质量记录419

12.11 动态飞行仿真工程中的纠正和预防措施419

12.12 动态飞行仿真系统设计评审和验证420

12.13 动态飞行仿真系统的测试和检验421

12.14 动态飞行仿真系统制作过程中的协调管理423

参考文献425