电动垂直起降飞行器(eVTOL)虚实结合快速迭代验证环境的总体目标是构建一个高效、准确、安全的验证平台,该平台能够模拟eVTOL飞行器的真实飞行环境,实现飞控系统、航电系统、机电系统等多方面的快速验证和迭代优化。通过该平台,可以缩短eVTOL飞行器的研发周期,降低开发难度,较少研发成本,提高产品的可靠性和安全性,加速其商业化进程。
系统概述
eVTOL虚实结合快速迭代验证环境,主要研制内容包括虚拟仿真环境构建、实物测试环境搭建、数据驱动和试验综合管理,完成eVTOL研制过程相关试验,为适航提供有力的支撑,试验内容包括:
飞行系统数字化联合仿真试验、飞行控制快速原型验证
飞行控制半实物仿真试验、航电系统半实物仿真试验
eVTOL全物理交联试验、铁鸟综合试验、适航试验
系统架构
系统组成包括虚拟仿真环境、实物测试环境、数据驱动和试验总控管理系统。
虚拟仿真环境通过建立实时仿真引擎实现模型资源的实时解算,具备试验模型管理和运行,支持飞行控制系统、航电系统仿真,模拟飞行器的起飞、飞行、降落等运动过程,验证飞控系统的稳定性和可靠性;模拟飞行器与地面站、其他飞行器之间的通信过程,验证航电系统的性能和可靠性。仿真步长不大于1ms;
实物测试环境用于飞控系统和航电系统的实物测试,系统主要包括飞行控制试验器、推进系统试验器、电力电子仿真驱动器、航电系统试验器、负载模拟器、导航信号模拟、大气数据模拟等;
数据驱动和试验总控管理系统用于数据交换、试验管理、环境建设等,主要包括建立标准化试验网络、综合试验管理单元、仿真管理单元、试验数据管理单元、试验构型与配电配线单元、试验监控基础硬件环境;
特点优势
高效验证:传统的验证方法耗时长、成本高,难以满足eVTOL飞行器快速迭代的需求。虚实结合验证环境通过虚拟仿真和实物测试的结合,大大提高了验证效率。
准确性:虚拟仿真环境需要能够准确模拟eVTOL飞行器的真实飞行环境,包括飞行条件、载荷情况、控制策略等。实物测试环境则需要确保测试结果的准确性和可靠性。
安全性:在验证过程中,需要确保eVTOL飞行器的安全性,避免发生意外事故。虚实结合验证环境通过严格的测试和验证,可以及时发现和解决潜在的安全问题。
关键技术:基于V模式开发过程,采用成熟的集成验证平台,支持模型开发、快速原型验证、半实物仿真、自动化测试、试验管理等,能够为客户提供从概念设计到产品验证的全生命周期支持。
成功案例
电动垂直起降飞行器(eVTOL)航电系统验证 航空某所
电动垂直起降飞行器(eVTOL)飞行视景仿真系统 航空某所