2019年建模与仿真领域盘点 2020-01-17 

  

NASA埃姆斯研究中心的垂直运动模拟器(VMS)。

美国AIAA学会建模与仿真技术委员会(专注于大气和飞行条件的仿真,培训机组人员并支持航空航天系统的设计和开发)总结了建模与仿真领域2019年的进展。

FAA要求强化基于模拟器的UPRT训练

2019年3月,为满足联邦政府规定的复杂状态预防和改出(UPRT)的训练要求,美国所有定期航空公司的飞行员都开始使用飞行模拟器训练,并在此之前对这些模拟器的飞行器气动模型进行了改进。由于飞行中发生的罕见失控事故仍然是全球商用飞机失事的主要原因,因此,在两架波音737MAX飞机因失控而坠毁之前,美国联邦航空局就下令进行模拟器训练,满足这些要求应该会改善航空公司的安全纪录。从2016年到2019年,FAA批准了400台模拟器用于训练,迄今为止,接受过培训的航空公司飞行员的反馈是积极的。

NASA利用座舱模拟器

研究城市空运飞行器乘客体验

美国航空航天局(NASA)将城市空运(UAM)定义为城市区域内安全高效的航空客货运输系统,乘客接受度是实现这一目标面临的诸多挑战之一。为了应对这一挑战,继8月的设计评审后,NASA位于加州的埃姆斯研究中心准备了名为“飞行品质座舱”(Ride quality Cab)的新模拟器,与该中心的垂直运动模拟器一起运行。带有环绕式视觉系统的四人座舱与垂直运动模拟器匹配,垂直运动模拟器的大振幅运动系统使研究人员能够以安全且经济高效的方式探索飞行品质。

眼球追踪技术在飞行模拟

和训练中得到应用

多家公司正在提供眼球追踪系统,来评估飞行员对各种刺激的反应。8月,一家美国航空公司用D级全飞行模拟器(包括运动反馈的最高标准)进行了一项研究。眼球追踪用于确定飞行指令(主飞行显示器上的横滚和俯仰姿态引导)的开启或关闭对飞行员有效监控飞行轨迹能力的影响。这项研究是联邦航空局/埃姆斯联合项目的一部分,该项目旨在改善飞行员的飞行轨迹监测训练,需要进一步的研究来确定眼球跟踪在训练中的作用。

虚拟现实技术用于飞行培训

不断深入

来自游戏行业的虚拟现实技术开始进入飞行模拟的各个方面,尤其是训练应用程序。航空公司的应用包括机组人员培训、维护培训和特殊用途的飞行员培训,如对平视显示器的熟悉度,其中光学系统聚焦于无限远。在NASA,随着对长期太空任务的新训练要求的引入,VR在宇航员训练中的应用将会增加。

此外,美国空军希望增加VR的使用,以弥补训练与经验之间的差距。9月,研究人员在埃姆斯进行了一项实验,目的是研究在虚拟现实中执行滚转控制任务与在传统视觉效果的模拟器中执行该任务的区别,以及飞行员对周边视觉线索的利用是否存在差异。另一项实验的重点是确定VR病(如晕动症、视觉疲劳等)的视觉运动阈值,这仍然是阻碍该技术充分发挥其训练潜力的最大因素。 (王妙香