六自由度飛行模擬器為學員學習航天飛行的技術(shù)提供了可靠的幫助
時間：2021/9/26 14:45:41 瀏覽：
航空航天研究是一項耗資龐大、變量參數(shù)繁雜的大型工程，如何保障其人員與設(shè)備的安全，是首先要考慮的問題。近年來，隨著虛擬仿真技術(shù)的成熟，其經(jīng)濟、安全與可重復(fù)性等優(yōu)點被廣泛認可，有助于彌補真實試驗的各種局限，從而大幅提高效率與探索能力。
在飛行模擬駕駛艙中，可進行專業(yè)級飛行員的駕駛實訓(xùn)模擬包括起飛、加速、顛簸、巡航等動態(tài)過程的實時渲染，幫助熟悉機艙內(nèi)外場景，為飛行員的安全學習提供可靠基礎(chǔ)。
模擬飛行體驗仿真
在飛行模擬駕駛艙中，可以建立仿真度極高的飛行體驗艙，從視覺、聽覺到震動感模擬飛機的起飛、滑行、飛翔、降落等整個飛行旅程。遠景浩瀚廣闊，近景精細考究，打破飛行視覺局限，地形面貌和植被均可清晰呈現(xiàn)。
另外、飛行模擬駕駛艙還可模擬飛行過程中的突發(fā)故障與緊急事件場景，訓(xùn)練飛行員、空乘人員等的操作技能與面對危機的反應(yīng)能力。設(shè)備還支持對飛機制造工程的虛擬仿真演示，可從各角度與距離觀察機體的裝配，提供飛機維修的可視化方案。
模擬駕駛艙完全一比一真實的飛行模擬駕駛艙, 駕駛操作感與真實飛機無異,只有一個模擬艙，一比一的比例和真正的駕駛機艙一摸一樣。
飛行模擬駕駛艙是真正用來訓(xùn)練飛行員的仿真器，不是電動玩具。操縱系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、開關(guān)按鍵，包括打開感應(yīng)燈時模擬機艙內(nèi)的提示音，所有的體驗和操作都和真正的機艙分毫不差。
超180度高清投影的視覺效果系統(tǒng)，與真實飛機相同的駕駛艙布局，與現(xiàn)實世界相同的視景系統(tǒng)，機場、燈光、城市、建筑、山川河流都一一還原，仿佛身臨其境，代入感滿滿。
模擬器的模擬內(nèi)容
六自由度飛行模擬器主要可以模擬三個方面：對飛機本身的操作模擬 ；操作后對飛行狀態(tài)的模擬 ；飛行狀態(tài)改變后對心理的模擬。
1、對飛機本身的操作模擬。比如拉桿導(dǎo)致氣動面的動作之類，這個方面基本可以做到完全真實。原因不多解釋。
2、操作后對飛行狀態(tài)的模擬 。這個方面才是現(xiàn)在模擬器最大的不足。舉個例子，飛機以恒定速度飛行，當面的風速是X米/秒。此時，風向突然改變，飛行員操作飛機保持航向的操作。模擬器上的操作可能就和實際情況有差距。根本原因就是因為現(xiàn)在模擬器依賴的計算機的運算模型和運算能力遠達不到真實模擬的要求，導(dǎo)致模擬出來的飛機姿態(tài)改變量和事實情況不吻合。而在實際飛行中，可以通過傳感器實時測量這些數(shù)據(jù)來校正飛控系統(tǒng)。正如一句話所說“人類可以列出復(fù)雜的方程式來計算流體力學，但永遠不能像鳥一樣理解風”。
3、飛行狀態(tài)改變后對心理的模擬。人生理上都會對極端環(huán)境有一定的反應(yīng)，就比如飛機急速墜落，這個失重情況下除了拉操作桿飛行員也干不了其他事情了吧，但是模擬器不一樣啊，他模擬不了重力加速度，飛行員對此的生理反應(yīng)就會截然不同。
模擬器的局限性
飛行仿真器對教練機是另一個挑戰(zhàn)。飛行仿真器的仿真精度越來越高，可以完成很多過去必須上天才能完成的訓(xùn)練，但是終究不能取代教練機。
例如，做危險動作的時候，仿真器上失敗了可以再來，在飛機上就不一定有這個再來的機會。這種心態(tài)的差別是仿真器無法復(fù)現(xiàn)的。
飛行仿真器是種種仿真器的一種，說穿了就是用和飛機座艙相同的環(huán)境，模仿飛行時的狀態(tài)。座艙硬件要做得和真飛機一樣，這不難。但飛行特性要和真飛機一樣，這個難度非同小可。
即使在計算機技術(shù)高度發(fā)達的今天，仿真用的數(shù)學模型依然是高度簡化的。這一方面是實時計算速度的需要，另一方面是“囊中羞澀”，對復(fù)雜的物理現(xiàn)象依然缺乏微觀的了解，只能用簡化模型來籠統(tǒng)地描述。
雖然如此，每一名飛行員駕駛真實飛機之前都需要在全動六自由度飛行模擬機上進行訓(xùn)練。此外，世界民航組織規(guī)定，民航飛行員每六個月最少要復(fù)訓(xùn)一次，D級全動飛行模擬機可以滿足飛行員訓(xùn)練的全部要求，為飛行員全面掌握操作技能提供充分的培訓(xùn)，最大限度確保飛行安全。此外，一些高危險性的試飛科目并不適合在真飛機上完成，比如飛行員如何在完全無動力的情況下滑翔到水面上著陸，類似這種情況就必須用六自由度飛行模擬機來代替。所以，不可否認，六自由度飛行模擬器為學員學習航天飛行的技術(shù)來了可靠的幫助，提高飛行訓(xùn)練質(zhì)量。
