0 引言
飞行模拟训练是提高飞行员操纵水平，进行风险科目训练，保证飞机飞行安全的重要手段。而在飞行模拟器的验证工作中，飞行品质是十分重要的一项验证内容，和飞行模拟器的逼真性息息相关。其中，荷兰滚模态的研究关乎横航向飞行品质，十分重要。
否一致，这里采用秩和检验的方法来进行一致性检验，下面以阻尼比数据为例进行说明。
1 阻尼比及自振频率的验证
为了有效验证某型飞行模拟器的荷兰滚模态特性，对于阻尼比和自振频率的验证必不可少。另外，本文也选用了飞机荷兰滚模态中变化的六个重要参数来进行动态的定量验证，来增加验证的可信度。
在飞机荷兰滚模态中，阻尼比、自振频率参数是衡量该飞机模态特性的重要指标。因此，评价模拟器荷兰滚模态首先对比试飞数据与仿真模拟数据阻尼比和自振频率的一致性程度。
以5km高度条件下为例，该型飞机及其飞行模拟器荷兰滚模态阻尼比对比结果如图1所示，短周期自振频率对比结果如图2所示。
从图上可以看出，在高度5km条件下，试飞数据和模拟仿真数据荷兰滚阻尼比均大于2rad/s，满足国军标标准1的要求；自振频率则均大于0.1，满足国军标标准3的要求。
而为了进一步检验两者间的一致性程度，仍需通过具体的检验来确认。由于从图上难以确认两数据间的总体分布是
图2 5km高度下荷兰滚自振频率对比图图1 5km高度下荷兰滚阻尼比对比图
假设阻尼比试飞数据样本为X，仿真模拟数据样本为Y，将两个数据样本混合起来，按照从小到大的顺序进行排列，35理论与算法得到新的样本。两样本数据在新样本中的秩如下表1所示，表1 阻尼比试飞及仿真模拟数据秩分析表秩123.53.556789试飞数据0.1110.1260.1300.1500.170仿真数据0.1050.1260.1380.145秩1011.511.513141516.516.518试飞数据0.1800.1860.1970.200仿真数据0.1760.1800.1890.2000.210此时，n1=n2=9，n=18，R1=2+3.5+5+8+9+11.5+13+15+16.5=83.5对于α=0.05，查秩和临界表，可得，T1=66，T2=105。由于T1 图3 滚转速率时域响应曲线 图4 偏航速率时域响应曲线 362018.19图5 侧滑角时域响应曲线图6 侧向过载时域响应曲线 基于试飞数据和仿真模拟数据，仍然采用改进的证据理论融合时频域的方法来进行验证，这里以滚转速率数据为例来进行说明。在时域范围内运用平均标准化距离检验方法和灰色关联分析方法进行验证，在频域范围内运用经典谱估计方法进行验证，所得最终的基本概率分配表如下表2所示， 表2 证据体基本概率分配表 ABCm10.900.1m200.450.55m3 0.025 0.025 0.95 根据表2可知，各方法对于滚转速率的验证有一定出入，平均标准化距离检验方法和经典谱估计方法验证结果较好，而灰色关联分析方法效果则较差，因此需要进行结果的融合。如果根据经典DS规则直接对证据进行融合，则m(A)=m(B)=0，与客观判断不符，因此仍应根据本文改进的证据理论来进行证据融合。经过计算，最终可得，5km高度下滚 转速率仿真结果动态一致性程度为0.71。 同理，可求得偏航速率等其它三个参数仿真模拟结果与试飞数据间的一致性程度，如下表3所示。 表3 荷兰滚相关参数一致性程度分析表参数偏航速率侧滑角侧向过载滚转速率一致性 0.78 0.66 0.88 0.71 可知，在5km高度，0.4Ma下荷兰滚相关四个参数试飞数据和模拟仿真数据之间的一致性程度均大于0.65。 按照上文方法，计算5km，8km，11km，15km不同高度不同马赫数下所测得的试飞数据与模拟仿真数据之间的一 致性，列于表4。（下转第24页） 设计与研发据的采集[2]。启动A/D转换:0x3FD4000，读数据:0x3FD4001。2.3.2 数据采集结果分析2018.192.1 前置调理电路数字采集系统要使用很多的通用调理功能，从而增加其测试质量与稳定性，它的核心作用能够分成三个部分：（1）放大。放大是使用得最多的信号调理方式，也就是把输入很小的电信号放大到和数据采集卡的量程差不多的大小，以获得尽可能高的分辨率；(2)隔离。隔离是指使用光电耦合器或者变压器的方式在测试系统与被测系统中传输信号，从而免除直接的物理、电连接。由于被测常量有瞬变与冲击现象，可能对计算机与数据采集卡造成破坏，故要将传感器信号与计算机分隔开来，使系统安全得到了保证；(3)滤波。滤波是为了从需要测量的信号里分离出干扰信号，一般整个数据采集系统都会或多或少的受到电源线自身的50Hz噪声干扰，因此，在该模块中都包含有低通滤波器。给模块输入+5V的直流电压，将转换后的结果打印输出，以便观察A/D转换结果，启动A/D转换，调节AD574的GAIN电阻和OFFSET电阻，使输出数据达到最大值OxFFF；给该模块输入-5V的直流电压，调节GAIN电阻和OFFSET电阻使输出数据为0x000；给该模块输入100Hz的正弦波，调节正弦波峰峰值为10V，并且向下偏移5V，启动A/D转换，将读取的数据通过串口打印出来，观察数据，逐渐调节AD574的GAIN电阻和OFFSET电阻，使AD574转换后输出的数据最大值为OxFFF，最小值为0，这样就保证了AD574采集模块能够工作正常。将采集到的数据直接保存到SDRAM存储区内，供S3C4510B进一步处理。2.2 A/D转换模块本采集模块是单通道的，因为采集的是微弱的信号，要求采集的数据噪声小、精度高，故选用A/D公司的12位逐次逼近型ADC，它的转换速度为25μs，转换精度为0.05%。3 结束语微弱信号检测能力得到较大的提高，各种微弱信号检测仪器正向数字化、微机化方向发展。探索新的微弱信号检测方法已经成为检测技术领域的一个热点。2.3 A/D数据采集软件实现2.3.1 软件编程AD574使用中断的方法，向S3C4510B通知转换完成，之后S3C4510B获取数据到数据存储区中，直到开辟的数据存储区满后，上位机则会使用数据处理程序向上位机传送数据程由硬件电路的接法和S3C4510B特殊功能寄存器的配序[3]。 置值，得到AD574各操作对应的口地址: 参考文献[1]赵艳菊.强噪声背景下机械设备微弱信号的提取与检测 技术研究[D].天津大学,2009. [2]张赛桥.基于虚拟仪器技术的弱信号测试系统的研究[D]. 西南交通大学,2008. [3]刘小虎.微弱信号检测方法研究[J].信息技术与信息 化,2018(Z1):177-179. （上接第36页） 表4 不同高度不同马赫数下荷兰滚模态动态参数一致性程度表高度 马赫数0.4Ma0.6Ma0.8Ma1Ma1.2Ma0.6Ma0.8Ma1Ma1.2Ma0.8Ma1Ma1.2Ma1.5Ma1Ma1.2Ma1.5Ma1.8Ma 滚转速率0.710.750.760.750.720.720.750.770.720.720.760.710.70.750.720.710.7 偏航速率0.780.80.820.760.780.820.770.780.790.760.780.770.720.750.750.740.71 侧滑角0.660.70.710.690.680.720.670.680.70.680.660.670.680.680.660.670.65 侧向过载0.880.90.890.880.860.890.90.880.870.890.870.860.840.860.870.840.81 3 结论 本文提出了一种时域与频域相结合的仿真数据动态一致性检验方法，并对比阻尼比和自振频率，对某型飞行模拟器荷兰滚模态进行了验证。提取了该型模拟器荷兰滚模态四个相关参数的时间历程曲线并改进了证据理论，从而合成了时域和频域的一致性检验结果。最后，验证所得，该型飞行模拟器荷兰滚模态逼真度较好。 5km 8km 参考文献 [1]荆涛.海军武器装备体系对抗的建模与仿真方法研究[J]. 系统工程与电子技术,2005(10):1767-1770. [2]Comdale A.Real world data collection for model validation[C]//Proc.of the Winter Simulation Conference,2009:1764-1769. [3]傅惠民.仿真结果距离检验方法和TIC方法对比分析[J]. 航空动力学报,2009,24(12):2784-2788. [4]傅惠民,陈建伟.动态仿真结果距离检验方法[J].机械强 度,2007(02):206-211. [5]魏华梁,李钟武.灰色关联分析及其在导弹系统仿真模型验 证中的应用[J].系统工程与电子技术,1997(02):55-61. 11km 15km 从表上可以看出，在不同高度、不同马赫数条件下，荷兰滚模态四个参数试飞数据和仿真模拟数据的一致性程度在（0.65,0.9）之间。因此，该型飞行模拟器仿真数据序列与实际飞机试飞数据之间的一致性程度较高，该型飞行模拟器荷兰滚模态逼真度较好。 24 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容