3 平臺應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方案

平臺應(yīng)用軟件包括飛行系統(tǒng)模擬分系統(tǒng)、無人機(jī)外形顯示分系統(tǒng)、傳感器與機(jī)載測控模擬分系統(tǒng)、遙控／遙測模擬分系統(tǒng)、指揮顯示分系統(tǒng)等五個(gè)應(yīng)用軟件。

3．1 飛行系統(tǒng)模擬分系統(tǒng)

主要是通過解算無人機(jī)動力學(xué)模型，得到無人機(jī)的姿態(tài)、發(fā)動機(jī)等信息，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行仿真。仿真過程同時(shí)考慮風(fēng)干擾、力矩干擾的裝訂。

（1）應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境的選擇

由于需要進(jìn)行無人機(jī)動力學(xué)模型的解算，考慮到VC++6．0擁有眾多的函數(shù)計(jì)算類庫，其數(shù)據(jù)計(jì)算能力比較突出，因此選用VC++6．0作為應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境。

（2）無人機(jī)動力學(xué)模型建立

無人機(jī)動力學(xué)模型的建立是飛行系統(tǒng)模擬的基礎(chǔ)，根據(jù)參考文獻(xiàn)，建立無人機(jī)動力學(xué)模型。

（3）風(fēng)干擾和力矩干擾的加載

風(fēng)干擾模擬主要是將風(fēng)速、風(fēng)向分解投影到各機(jī)體軸上，再結(jié)合空氣動力學(xué)方程組里的三向速度方程，解算出三向速度，代入動力學(xué)模型中解算后得到加入風(fēng)干擾后的飛機(jī)姿態(tài)參數(shù)。力矩干擾的加載方法采取直接設(shè)置動力學(xué)模型中相應(yīng)參數(shù)的方式。設(shè)置內(nèi)容包干擾力矩、正向和反向脈沖干擾、起始時(shí)間、終止時(shí)間以及常值力矩的大小等。

（4）應(yīng)用軟件的實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用軟件完成后，為防止在其他分系統(tǒng)軟件編程過程中產(chǎn)生的誤修改，無人機(jī)模型采用動態(tài)鏈接庫的方式向提供（UAVSimu．DLL），通過干擾設(shè)置界面完成外加力矩的設(shè)置，如圖3，圖4所示。

3.2 傳感器與機(jī)載測控模擬分系統(tǒng)

可以模擬GPS接收機(jī)、磁航向、大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)等傳感器特性，通過數(shù)字或模擬信號的形式輸出到各相關(guān)分系統(tǒng)，供實(shí)際平臺仿真使用?？稍O(shè)置的故障類型包括：

GPS接收機(jī)失效、航向跳變、大數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)高度跳變。

（1）應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境的選擇

由于該應(yīng)用軟件在設(shè)計(jì)過程時(shí)需要進(jìn)行大量的軟件界面開發(fā)，而Borland公司的C++Builder集成開發(fā)環(huán)境的最大優(yōu)點(diǎn)在于其軟件界面開發(fā)過程中的直接拖入方式，極大地方便了工程開發(fā)。因此選用C++Builder進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)。

（2）軟件總體設(shè)計(jì)構(gòu)建

建立一個(gè)“ProjectSensorSim”的工程文件，包括如圖5所示的工程文件，運(yùn)行該工程文件后，生成分系統(tǒng)軟件界面，如圖6所示。

3．3 遙控／遙測模擬分系統(tǒng)