产品详细介绍

飞行控制原理实验室主要承担飞行技术专业的《飞行控制系统》及创新实践类公选课《虚 拟仪器的设计和实验》等课程的实验教学任务，通过实验项目培养学生对飞机控制系统和 仪表的识读及使用等方面的实际操作能力，提高学生对飞行控制系统进行连接、控制的动 手能力，为学生创新活动、毕业设计提供相应的设备和场所，为师生的相关科学研究提供 平台。 飞行控制系统实验设备有CessnaN9258仿真飞机和飞行控制实验展板 可开设的实验项目有 1.主飞行舵面开环、闭环控制实验 2.平飞速度影响因素分析实验 3.舵面信息采集及显示系统 系统用途 该系统能够完成一系列飞行控制实验，有助于学生理解、熟悉、掌握惯性飞行控制原理 和技术。也可以满足其它专业如飞行技术、航海技术、无人机技术、测绘技术等不同专业 的惯性导航技术的科研和教学的使用。该系统为飞行员的基础教育提供了一个非常好的平 台，让学生多角度全方位的理解飞机飞行过程中的状态变化，使学生对于飞机飞行控制有 更加深入全面和直观的理解。 飞行控制系统简称“飞控系统”。它是以飞机为被控对象的控制系统，主要是稳定和控 制飞机的姿态和航迹运动。实施对飞机操纵面(舵面)的控制，从而实现对飞机飞行姿态/方 位、飞行航迹、空速/Ma数、气动构形、乘坐品质、结构模态等的操纵控制。 飞行操纵系统主要由三部分组成：主操纵系统、辅助操纵系统和警告系统。该实验装置 主要模拟了A380空客飞机的主要操纵系统。 主操纵系统包括副翼、方向舵和升降舵，用以改变或保持飞机的飞行状态。主操纵系统 主要用于操纵飞机绕三个转轴的运动。副翼用于操纵飞机绕纵轴的滚转运动；升降舵用于 操纵飞机绕横轴的俯仰运动；方向舵用于操纵飞机绕立轴的偏航运动。 通过此实验可掌握以下主要知识和技能，包括： 1、飞行控制系统的结构、功能、特性、工作原理以及在飞行中的具体应用； 上海紫航电子科技有限公司 Tel : Fax:021-54170905 salse@3dmsens.com 4 2、主操纵系统的结构、功能、特性、工作原理以及在不同飞行阶段中的具体作用； 3、ECAM仪表的显示内容和读识； 4、Cessna182训练机飞机的方向舵、升降舵、副翼和引擎油门的使用； 5、飞机在不同飞行姿态的操纵及仪表读识。 6、学习飞行原理基础知识，掌握平飞，爬升，下降，盘旋四个过程中主要的公式原理。 功能特点 （ 1）较低的价格，可以让众多学生同时动手实验，引领国内飞行控制教学和实验进入普 及化时代； （ 2）国内首家专业定制实验教学平台，可做定量实验，更好的掌握飞行控制原理和飞行 技术； （ 3）提供全面的相关教学和实验配套服务，减轻教师的负担； （ 4）集成度高，包含了飞机主要控制部件； （ 5）实验覆盖全面，从单一运动传感器实验到所有运动传感器融合的综合实验； （ 6）通过自身在国内相关领域的领先技术，实现惯导/航姿/运动传感实验室方案的不断 升级，真正使高校教学/实验/科研水平跟上技术发展的潮流； （ 7）可为学校量身定做相关实验系统

全任务飞行模拟器（FFS， Full Flight Simulator）是在地面对飞行员进行飞机操作流程、驾驶技能、特情处置等任务训练的大型装备。是综合性强、技术密集度高的高技术设备，涉及众多技术领域，如建模与仿真技术，计算机技术，自动控制技术，三维图像实时生成技术，宽视场角投影显示技术，全电动六自由度运动平台技术等，是当今众多高技术的集中载体。广泛应用于飞行员训练和各类飞机论证、研制、测试、飞行品质认证全过程。 飞行模拟器是一个复杂的大系统，全任务飞行模拟器由十几个分系统构成。直观上可分为模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等五大部分。从总的角度看，飞行模拟器的硬件部分主要充当了人机交互界面和完成计算任务的功能。而仿真软件则是完成飞行仿真的灵魂和核心。 核心技术具有完全的自主知识产权；已形成多种机型的飞行模拟器系列产品，交付用户二十余套。 曾获国家科技进步一等奖1项、部级科技进步一等奖2项、部级科技进步二等奖5项。

本发明公开了一种用于飞行器气压模拟的伺服控制系统，包括 正压源，负压源，以及依次相连的压力传感器，控制器以及伺服阀， 所述伺服阀包括第一伺服阀与第二伺服阀，所述第一伺服阀以及第二 伺服阀分别用于将所述正压源以及所述负压源向气压模拟腔连通，从 而改变所述气压模拟腔的模拟气压 P，所述压力传感器用于检测模拟 气压 P 并传送给所述控制器，所述控制器用于根据指令信号 I 控制伺 服阀的开口量，从而改变所述模拟气压 P 升高或者降低的速率。通过 本发明，利用多个控制阀代替实现单个控制阀充、抽气的关联调节，

“毓”旋翼是一种模块化多旋翼无人机，系统构建了一种新型多旋翼无人飞行平台，设计了简单可靠的连接结构。由于单个飞行模块具有独立的动力系统和控制系统，本项目在此基础上提出了多模块的协同控制算法并给出了区别于常规多旋翼构型的多种模块排布方式。此外，还能够基于冗余传感器数据研究了数据融合算法以提高传感器精度。 “毓”旋翼无人机由多个单旋翼模块组成，每一个单旋翼模块具有独立的结构、飞行控制器、动力系统以及通信设备。飞行控制器用于感知环境，处理数据，实现算法，是飞行器控制的核心。其中包含以下传感器：加速度计（用于测量姿态）、陀螺仪（用于负责测量姿态以及获取角速度）、磁力计（用于获得姿态）以及气压计（用于获得高度）；通信设备用于模块与模块之间以及模块与外部设备之间的通信，由于通信的多对多特性，将会引入通信网络实现组网通信；结构用于组成机体，安装放置元器件，并实现与外部的连接，是飞行的主体部分；动力系统则用于动力输出，包含无刷电机、电子调速器、螺旋桨、电池以及配套供电网络，在这里由于多个模块之间可以采用独立电池供电，为使多个电机之间的供电电压相同引入了并联供电网络，实现多个电池之间的并联供电。

“毓”旋翼是一种模块化多旋翼无人机的，系统构建了一种新型多旋翼无人飞行平台，设计了简单可靠的连接结构。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 由于单个飞行模块具有独立的动力系统和控制系统，本项目在此基础上提出了多模块的协同控制算法并给出了区别于常规多旋翼构型的多种模块排布方式。此外，还能够基于冗余传感器数据研究了数据融合算法以提高传感器精度。“毓”旋翼无人机由多个单旋翼模块组成，每一个单旋翼模块具有独立的结构、飞行控制器、动力系统以及通信设备。飞行控制器用于感知环境，处理数据，实现算法，是飞行器控制的核心。其中包含以下传感器，加速度计（用于测量姿态），陀螺仪（用于负责测量姿态以及获取角速度），磁力计（用于获得姿态）以及气压计（用于获得高度）。通信设备用于模块与模块之间以及模块与外部设备之间的通信，由于通信的多对多特性，将会引入通信网络实现组网通信。结构用于组成机体，安装放置元器件，并实现与外部的连接，是飞行的主体部分。动力系统则用于动力输出，包含无刷电机、电子调速器、螺旋桨、电池以及配套供电网络，在这里由于多个模块之间可以采用独立电池供电，为使多个电机之间的供电电压相同引入了并联供电网络，实现多个电池之间的并联供电。 1、主要技术优势 毓”旋翼的若干个子模块相同，使用者只需稍加注意正反模块的结合，便可根据自身实际需求确定子模块的数量和具体的连接方式，以满足不同的载荷需求或其他用途；由于模块化，单模块紧密排列本就利于储存，再加上可折叠变形，因此毓旋翼在储存方面极为便利，而且折叠储存方式多样，适合于多种场景； 2、主要性能指标 1)模块化，灵活拼装，快速更换，“毓”旋翼由若干个完全相同的单旋翼模块组合拼装而成；2)协同化，组成此多旋翼无人机系统的单旋翼模块高度内聚，多个模块协同控制以实现整体控制；3)多样化，使用者可自由改变子模块的数量和排布方式进行组装，以满足不同载荷的实际需求。

产品详细介绍 1 系统简介 惯性导航实验教学系统采用领先的现代智能传感器技术，包括三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴MEMS磁强计传感器，学生可分别作陀螺、加速度、磁场传感实验,倾角仪、电子罗盘和航姿综合实验等，该套实验系统有助于学生理解、熟悉、掌握惯性导航/航向姿态/运动状态测量的原理、技术及其应用。 公司也可基于这套系统做惯性导航实际项目、产品和系统开发，同时还可利用转台对器件和产品进行测试。 2 功能特点 2.1 较低的价格，可以让所有学生亲自动手实验，引领国内惯性导航的实验教学进入普及化时代； 2.2 提供全面的教学和实验配套服务，减轻教师的负担； 2.3 国内首家配备低价格电动转台，学生可做定量实验，更好的掌握惯性导航技术； 2.4 转台专门设计了触碰后的停车装置，不存在实验中的安全隐患； 2.5 计算机软件基于Labview程序，减少学生在程序语言方面的门槛和时间，使学生可以专注于惯性导航技术； 2.6 集成度高，包含了各类相关传感器； 2.7 实验覆盖全面，从单一传感器实验到所有传感器融合的综合实验； 2.8 通过自身在国内惯性导航领域的领先技术，实现该实验室方案的不断升级，真正在实践方面使高校教学/实验水平跟上技术发展的潮流； 2.9 可为学校量身定做相关实验系统； 2.10 基于这套系统进行相关产品和项目的开发，可以大大降低开发难度，减少开发时间。

产品详细介绍 1 系统简介  飞行控制系统实验方案采用先进的可实现开闭环控制的模拟飞机设备，通过定制化的配套软件实现面向学生的飞行控制系统实验，以上设备和配套软件可与现有的航姿航向实验设备结合使用，即可拓展机载设备课程实验项目，也可实现飞行控制系统、新航行系统等课程相关实验。该套实验系统有助于学生理解、熟悉、掌握飞行控制系统的原理、技术及其应用。  2 实验设备  2.1  飞行控制系统  2.1.1  舵机系统  包括舵机和控制板，可连接实验终端，做舵机原理及控制实验。  2.1.2  可控模拟飞机及配套软件  利用该可控模拟飞机连接实验终端，通过定制化的实验终端配套软件实现可控模拟飞机的舵面运动控制。后续会与航姿航向系统实验设备结合拓展闭环控制的相关实验。 Ø  可控模拟飞机具有方向舵、升降舵和副翼；  Ø  可通过实验终端实现方向舵、升降舵和副翼的控制；  Ø  可显示方向舵、升降舵和副翼的当前角度数据；  Ø  可实现飞机开环和闭环控制实验。  Ø  初步建立飞机仿真模型和控制算法，以便实现控制模拟飞机方向舵、升降舵和副翼角度，同时使转台带动航姿模块转动，从而让学生观察飞机的实际飞行姿态（以航姿模块代表飞机）。  Ø  可与航姿航向实验设备结合使用,并可无缝加入转台、航姿模块、INS-GPS组合导航系统的融合实验。 2.1.3  计算机  计算机可显示出方向舵、升降舵和副翼的角度，并控制各个舵的角度，可实现开环和闭环控制实验。 3 实验内容  3.1  舵机原理及控制实验；  3.2  方向舵角度开环控制实验； 3.3  升降舵角度开环控制实验； 3.4  副翼角度开环控制实验； 3.5  飞机飞行姿态实验。 4 系统配置 

 针对我国内燃机车牵引用的柴油机，我们开发研制了数字式电喷控制系统。它可以精确地控制电喷柴油机各种喷油系统的各个缸的喷油、泵喷嘴系统（Pump Nozzle Uni，PNU）和泵管嘴系统（Pump Pipe Nozzle，PPN）。它除了可以用于电喷柴油机的转速控制外，它还能完成如输出功率控制等其他的功能和任务。     系统放置在一个防爆铸铝盒内，主体结构分为三层：最上层为控制电路，主要包括主处理器、信号调理电路以及其他外围电路；中间层为脉冲放大电路；最底层为驱动强力电磁阀的功率电路，紧贴外壳也便于系统的散热。与外部输入输出的连接采用了航空插头的形式。     在数字式电喷控制系统中还有故障检测功能，并可以通过网络上传给司机室显示屏，一旦发生故障时可以给司机更直观的显示。     

微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。 为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。 该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。 静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。 电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。 在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。