基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103617324103617324A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310643524.8(22)申请日2013.12.03(71)申请人中国航空无线电电子研究所地址200233上海市徐汇区桂平路432号(72)发明人张国全徐克李熠(74)专利代理机构上海和跃知识产权代理事务所(普通合伙)31239代理人杜林雪(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)G09B9/08(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统(57)摘要本发明揭示了一种基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，包括FlightGear仿真软件模块、通信模块、配置模块、存储模块、显示模块、分析模块，其中FlightGear仿真软件模块接受环境系统和动力学系统的控制，控制结果通过FlightGear仿真软件进行渲染或通过通信模块输出，通信模块完成FlightGear仿真软件模块其他模块的通信，实现两者数据交互；配置模块用以完成自定义数据采集及回放；存储模块主要用于存储数据，提供给显示与分析模块完成其相应功能；显示模块实现数据的直观显示，分析模块运用数据挖掘领域的多种序列预测方法，分析相关数据，对飞行数据的未来趋势做出预测。CN103617324ACN1036724ACN103617324A权利要求书1/2页1.一种基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，包括FlightGear仿真软件模块、通信模块、配置模块、存储模块、显示模块、分析模块，其中FlightGear仿真软件模块接受环境系统和动力学系统的控制，控制结果通过FlightGear仿真软件进行渲染或通过通信模块输出，通信模块完成FlightGear仿真软件模块与飞行记录分析系统内部其他模块的通信，实现两者数据交互；配置模块用以完成自定义数据采集及回放；存储模块主要用于存储数据，提供给显示与分析模块完成其相应功能；显示模块实现数据的直观显示，分析模块运用数据挖掘领域的多种序列预测方法，分析相关数据，对飞行数据的未来趋势做出预测。2.如权利要求1所述的基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，其特征在于：通信模块的通信采用UDP协议，数据类型包括控制信息与飞行数据，控制信息是为控制FlightGear仿真软件自带的飞机非线性动力学模型以控制飞机运动，而飞行数据通信是双向的，包含两部分：（1）FlightGear仿真软件通过输入接口接收外部数据，驱动FlightGear仿真软件中的视景模块，显示飞机运动状态；（2）FlightGear仿真软件通过输出接口发送实时飞行数据。3.如权利要求1所述的基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，其特征在于：配置模块通过建立一个XML格式的文档，为需要保存的数据项添加相关标签，当程序运行时就会将需要的数据保存文件中，并且配置模块根据XML文档将文件中的数据写入FlightGear仿真软件内部数据结构中，从而在模型解算时调用相关的控制信息或驱动FlightGear仿真软件的视景显示。4.如权利要求1所述的基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，其特征在于：分析模块所使用的序列预测方法包括简单移动平均法、加权移动平均法、指数平滑法、自适应平滑法、灰色预测法GM(1,1)、残差GM(1,1)方法。5.如权利要求4所述的基于FlightGear仿真软件的飞行仿真记录分析系统，其特征在于：其中灰色预测法GM(1,1)包括如下步骤：。（1）假设原始数列为：X(0)＝(X(0)(1),X(0)(2),…,X(0)(n))（2）对原始数据进行一阶累加后生成新的序列：X(1)＝(X(1)(1),X(1)(2),…X(1)(n))其中：（3）若原始数列X(0)和一阶累加生成序列X(1)满足准光滑性检验，即：则X(1)序列具有指数增长的规律，即满足如下一阶线性微分方程2CN103617324A权利要求书2/2页其中上式中，a称为发展灰数（发展系数），反映X(1)及原始序列X(0)的发展趋势；b称为内生控制灰数（灰作用量），反映了数据间的变化关系：1)当－a＜0.3时，模型可用于中长期预测；2)当0.3＜－a＜0.5时，模型可用于短期预测；3)当0.5＜－a＜1时，不能直接用模型进行预测，要对模型的残差进行修正，改进模型；4)当－a＞1时，灰色预测法GM(1,1)模型不适用于此时间序列预测。其中发展灰数a与生控制灰数b的关系为：其中：(0)(0)(0)Tyn＝[x(2)x(3)