舰载机着舰纵向飞行控制律设计

负责人:王新华 专业:自动化学院 查看项目
南京航空航天大学 舰载机着舰纵向飞行控制律设计

航母舰载机是国家重大发展战略之一,是增强国防综合实力、推行深海防御战略和威慑敌对势力的有效手段,也是高难度、高风险、多学科综合化的系统工程,尤其是舰载机着舰技术更是被誉为“刀尖上的舞蹈”,是一个国家科学技术综合实力的集中体现。并且航母舰载机工程中不断涌现的先进人物和事迹更是大学思政教育的生动教材。

南京航空航天大学 舰载机着舰纵向飞行控制律设计

南京航空航天大学

实验简介

航母舰载机是国家重大发展战略之一,是增强国防综合实力、推行深海防御战略和威慑敌对势力的有效手段,也是高难度、高风险、多学科综合化的系统工程,尤其是舰载机着舰技术更是被誉为“刀尖上的舞蹈”,是一个国家科学技术综合实力的集中体现。并且航母舰载机工程中不断涌现的先进人物和事迹更是大学思政教育的生动教材。       南京航空航天大学飞行控制课程群教学团队,依托“导航、制导与控制”国家重点培育学科,从上个世纪90年代初开始,一直致力于舰载机着舰引导与控制核心技术的研究,先后承担了多项国防重大预研课题,并与航空工业集团和船舶工业集团下属研究机构开展了广泛深入的合作,建立了多个数字仿真及半实物仿真科研系统,积累了从舰载机飞行控制律设计、着舰引导系统建模、甲板运动、舰尾流等着舰环境建模、弹射/拦阻装置建模等系列化的虚拟仿真资源,为本项目的建设奠定了坚实的基础。       本实验课程共计4学时,主要面向自动化和探测、制导与控制专业主干核心课“飞行控制系统”以及面向全校各工科专业的新生研讨课“舰载机着舰引导与控制”开设,也是研究生专业课“现代飞行控制系统”、“飞行综合控制系统”等课程实验的核心内容。在实验课程设计中,为了培养与工业部门无缝对接的卓越人才,遵循着舰控制系统研究规划、设计以及实施的标准化流程,以“舰载机着舰纵向飞行控制律设计”为核心,构建了从舰载机自然特性分析、多回路控制律设计以及综合仿真优化为主线的实验流程,涵盖了从基础认知、设计性、综合性及创新性不断递进的虚拟仿真实验。力求满足从本科生到博硕士研究生,甚至部分非本专业青年教师理论学习与创新实践的需求,甚至为舰载机飞行员,研究机构技术人员培训提供理论与实践教学平台。       本实验课程具有完全自主知识产权,可向航空院所、高校及社会开放,团队成员将竭诚做好教学保障工作,全力支持线上答疑、交流。

设计原则

在实验项目设计中,为了与相关工业部门实现无缝对接,遵循数字飞行控制系统工业部门规划、设计以及实施的标准化流程,以“舰载机精确着舰飞行控制系统设计”为实验任务,构建了从基础部件认知、控制理论分析、综合仿真验证为主线的丰富的实验模块,涵盖了从基础认知实验、设计性实验、综合性实验等不同阶段的虚拟仿真实验,力求可以满足从无基础知识的本科生到有知识储备的博硕士研究生(甚至部分非本专业青年教师)理论与实验课程学习需求,并能支撑其进一步的创新性研究,甚至为舰载机飞行员,研究机构技术人员培训提供理论与实践教学平台。

实验目的

  本虚拟仿真实验目的如下:

      (1)针对在校本科生和研究生,通过配合理论课程教学,建立从基础知识认知与储备,核心知识学习与实验验证,知识开拓与创新实践逐层递进式的实验教学模式。

      在基础知识认知与储备阶段,可以通过舰载机三维虚拟实物模型,了解舰载机的操控原理、飞行控制基本组成与原理、惯导/大气传感器、飞行控制计算机、舵面作动器、座舱操控设备等实际设备的组成与原理,配合课堂知识,为学生提供进一步的工程知识积累。

      在核心知识学习与实验验证阶段,要求学生将课堂理论知识搬到实验中来,实验项目为学生提供舰载机气动数据,供其完成舰载机建模、线性化分析、以及飞行控制基本控制结构和参数设计,并通过数字仿真验证是否满足品质规范要求。在此过程中学生逐步具备独立完成基本飞行控制律设计和仿真验证的工作,是从学习过程到设计过程的转变,以提高学生的实际动手能力。

      在知识开拓与创新实践阶段,在课程所布置任务的驱动下,完成复杂环境、不同引导方式下舰载机着舰飞行控制系统设计,通过虚拟仿真项目中的不同场景设置,完成着舰综合性飞行试验验证,满足试飞前的飞行品质规范要求。此实验过程是将理论知识推向实际工程应用的关键一环,通过本实验模块的训练,可以对整个飞机系统进行全面认识,同时也对研究机构得工程化实践过程进行深入了解。

      (2)针对舰载机飞行员以及工程技术人员,为其提供提升理论水平验证平台

       舰载机飞行员以及工程技术人员在日常训练或设计过程中具备了相关领域丰富的工程实践经验,但往往在认识上存在片段化和零散性,缺乏系统性理论的指导,造成思维固化,阻碍其进一步开拓进取。本虚拟仿真平台依托理论课程知识体系建设,因此可以为舰载机飞行员以及工程技术人员工程经验升华与系统性学习提供理论与实践交互验证平台,进而提高其理论水平,推动工程技术人员的创新性研究。

实验要求

本项目通过对实验任务和实验完成要求的设置,主要目的在于拓展学生学以致用的能力,充分激发学生对舰载机着舰系统的学习兴趣和积极性,体验到探索解决问题的乐趣。探究式教学过程同时也是学生掌握知识、训练综合技能、养成探究和创新思维方法的重要过程。

项目将任务驱动式教学方法、交互体验式教学方法和探究式教学方法综合运用于各个实验环节,使学生循序渐进地开展“基本原理学习->综合能力训练->创新能力培养”的实验学习过程。

虚拟仿真实验自动化虚拟仿真实验舰载机着舰虚拟仿真实验

相关推荐

  • 案例分享 | 高层建筑悬挑脚手架设计与施工虚拟仿真实验

    案例分享 | 高层建筑悬挑脚手架设计与施工虚拟仿真实验

    恒点与常州工学院共同开发设计的“ 高层建筑悬挑脚手架设计与施工虚拟仿真实验”,根据学校应用型人才的培养定位,基于施工技术和安全管理的基本原理,具有相关实训的操作与流程的基础上,还能引入“以人为本、责任担当”的思政元素,培养学生的安全责任意识和担当精神。

  • 虚拟仿真赋能建筑工程专业技能型人才培养

    虚拟仿真赋能建筑工程专业技能型人才培养

    建筑业作为国民经济支柱产业,正迎来4.0时代。虚拟仿真实训承接国家职业教育改革要求,对接产业数字化的发展趋势,必将为行业培养更多的高素质人才,有力促进区域智能建造和建筑工业化发展、数字化转型升级。随着科技的不断发展,运用人工智能技术,结合计算机声、光、电等技术,利用VR、AR、MR等模拟实训真实场景的虚拟仿真技术,助力打造具备专业知识和技术技能的综合应用创新型建筑人才。

  • 案例分享|冷链物流虚拟仿真实验

    案例分享|冷链物流虚拟仿真实验

    冷链物流虚拟仿真实验平台的推出,不仅为学生提供了一个全新的学习平台,也为冷链物流行业的人才培养提供了有力支持。通过该平台,学生可以更好地理解和掌握冷链物流的运作过程,培养冷链物流思维能力和创新意识。未来,我们将继续优化平台功能,拓展实验内容,为冷链物流行业的发展贡献力量。通过虚拟仿真平台,学生将能够更好地适应未来的工作需求,成为具有全球视野和国际水平的技术与管理人才。

  • 李子柒带着非遗回归,虚拟仿真助力文化复兴

    李子柒带着非遗回归,虚拟仿真助力文化复兴

    虚拟仿真技术融合非遗文化新业态,为新科技应用和新质生产力发展提供丰富活跃的应用场景,推动新质生产力实现“见人”“见物”“见生活”,从而构建全新的生产和生活形式,乃至全新的文明形态。这有助于讲好中华优秀传统文化故事,强化中华民族身份认同,推动构建人类命运共同体,持续彰显新质生产力引领高质量发展。

  • 案例分享 | 地铁环境情景化语言教学虚拟仿真项目

    案例分享 | 地铁环境情景化语言教学虚拟仿真项目

    地铁环境情景化语言教学虚拟仿真项目不仅是技术革新,更是教育领域的一次重大突破。它通过模拟真实场景,为学习者提供了一个无风险的跨文化交际训练平台,极大地提高了语言学习的效率和效果。虚拟仿真在线学习平台推动高科技高质量教学资源开放、共享,有助于促进教育公平实现,在培养国际交流人才的同时,也为日后国际教育资源的交流合作打好基础。

  • 文理互助,虚拟仿真推动跨文化教育人才培养

    文理互助,虚拟仿真推动跨文化教育人才培养

    中国的发展离不开世界,世界的繁荣也需要中国。人类的历史就是在开放中发展的,今天,人类交往的世界性比过去任何时候都更深入、更广泛,各国相互联系和彼此依存比过去任何时候都更频繁、更紧密。时代越是向前,对外开放的重要性就越发突出。

  • 案例分享 | 公路隧道运营安全虚拟仿真实验

    案例分享 | 公路隧道运营安全虚拟仿真实验

    恒点的“公路隧道运营安全虚拟仿真实验”项目,不仅是教育创新的典范,更是对未来公路隧道运营管理人才培养的有力支持,也关系到道路安全乃至国家软件技术安全的战略大局。我们期待与行业同仁携手,共同推动这一技术的发展和应用,为构建更加安全的隧道运营环境而努力。随着技术的不断进步,我们也相信虚拟仿真技术将在公路隧道运营安全教育中发挥越来越重要的作用,为保障道路交通安全贡献力量。

  • 突破传统教育局限:虚拟仿真技术在公路隧道运营安全领域的创新应用

    突破传统教育局限:虚拟仿真技术在公路隧道运营安全领域的创新应用

    虚拟仿真技术在公路隧道运营安全教育中的应用,不仅提高了教育质量,也为行业培养了大量高素质的专业人才,对整个公路隧道运营安全行业产生了深远的影响。展望未来,随着技术的不断进步,虚拟仿真技术将更加成熟,其在教育领域的应用也将更加广泛。我们有理由期待,虚拟仿真技术将继续为教育带来更多的创新和变革,推动行业向前发展。

  • 野猪泛滥成灾,虚拟仿真如何培训生态猎人

    野猪泛滥成灾,虚拟仿真如何培训生态猎人

    通过高精度建模和仿真技术,在虚拟生态环境中进行高度模拟的狩猎培训,这样的幻想已经成为现实。相关技术还可以研究人员更好地把握动物习性,在不干扰真实环境的情况下,开展研究。虚拟仿真与动态捕捉技术的应用,证明科技发展与自然保护并不总是对立冲突,它可以以更好的方式缓解人与野生动物的矛盾,化冲突为和谐,化不可能为可能。

  • 案例分享 | 液空储能型冷电综合利用系统虚拟仿真实验

    案例分享 | 液空储能型冷电综合利用系统虚拟仿真实验

    液空储能型冷电综合利用系统虚拟仿真实验,不仅深化了学生对未来能源体系的认识,而且增强了学生投身国家碳中和建设的使命感。通过这一平台,学生能够在实践中学习,在学习中创新,为实现“双碳”目标贡献自己的智慧和力量。以虚拟仿真教学为代表的教育创新,为国家的能源转型和可持续发展的人才培养赋能。恒点智能教育将继续致力于推动高科技教育的发展,通过校企合作,培养更多具有国际视野和创新能力的新能源领域人才。

相关产品

虚拟仿真实训室交互显示系统

3D-LED交互显示系统

集成了三维LED技术和扩展现实技术的交互式显示系统

虚拟仿真实训数字工作站

XR数字工作站

集成PC/VR/AR装置为用户提供一体化工作站

虚拟仿真教学资源共享平台

虚拟仿真教学资源共享平台

为本科/职业/军事院校提供虚拟仿真实训/实验资源共享开放平台

虚拟仿真实验项目开发软件

XR交互-资源开发编辑器

一款零代码、低门槛的虚拟仿真/虚拟现实内容开发编辑工具

3dppt/xr内容+营销展示的创作平台

XR演示-编辑开发平台

为演示/演讲用户提供3D/VR/MR内容的开发工具(3D版PPT)

VR / MR头戴设备

VR / MR头戴设备

独立设计研发教育专用操作系统的VR/MR头盔及眼镜

综合解决方案

XR内容定制服务

职业教育:虚拟仿真基地资源;本科教育:虚拟仿真一流课程

XR生产能力输出

帮助企业建设XR内容生产能力;与高校相关专业共建生产基地

虚拟仿真示范基地建设

基地平台、特色资源开发;基础软硬件条件建设

虚拟仿真专业实训室

基础软硬件条件建设;专业特色资源销售和定制

数字化研创中心

基础软硬件条件建设;研创软件工具及培训服务

虚拟现实课程实训室

虚拟现实人才培养课程;虚拟现实内容创作教室建设

数字融合创新设计中心

为数媒/艺术专业打造创新设计;XR开发、作品、课程

理实结合教室

实物展示设计、虚拟资源开发;教室信息化软硬件条件建设