HELISIM 是直升機模擬器，通過HELISIM, 用戶將精力集中在如何控制直升機的行為，輸入各種空氣動力學方程係數，代替自己為各種空氣動力學方程寫原始碼。
基本介紹
- 中文名：HELISIM
- 用途：用於模擬大量類型的直升機的設備
HELISIM 直升機模擬器
概述
在直升機模擬器的開發過程中，針對不同類型的直升機，構造一系列不同的運動學和動力學方程的過程是它的一個重要組成部分。儘管這些運動學方程已較成熟，且為專業人士所熟知，但要做一個特定的模擬器，仍然是比較費時、費力的。
通過HELISIM, 用戶將精力集中在如何控制直升機的行為，輸入各種空氣動力學方程係數，代替自己為各種空氣動力學方程寫原始碼。
HELISIM是什麼
是開發低成本、高精度可配置飛行模擬器的新標準。可以加快飛行模擬器的開發。
它將用戶輸入的空氣動力學係數曲線轉化成用戶想定的直升機性能相匹配的飛行模擬器。
為用戶開發模擬器提供友好的、靈活的、可靠的實時環境。它提供飛行參數的配置環境。
允許用戶通過虛擬輸入控制 (排檔、總距桿，油門桿等)。
如果用戶希望加入基本程式未提供的模組或修改現有模組，可以購買開發環境。
直升機模擬領域
HELISIM能夠用於模擬大量類型的直升機，如：大的運輸機/高靈敏度戰鬥機 /小商用機。HELISIM需要以下三類人員：
建模人員：提供直升機特性和空氣動力學參數，應具有飛行動力學的專業知識。
開發人員：應具有C語言的編程能力。因為開發者需實時訪問相應的數據結構。
最終用戶：應具有直升機和控制部件的操作的基本知識。
硬體要求：HELISIM可以運行在SGI工作站上或Windows/NT。
軟體要求：HELISIM是一個完全獨立的軟體包。但是，當使用開發環境時，它將要求Unix工作站上的C編譯/連線器或Windows/NT工作站上的Visual C++ V5.0。
HELISIM特點
Motif圖形用戶界面；
空氣動力學係數的圖形化曲線定義；
顯示單元可以通過編輯ASCII檔案簡單調整，額外負載能夠模擬外掛油箱，貨物重量和武器裝備，而能夠實時模擬丟棄(發射武器等)；
能夠將用戶應用程式集成到標準核心中；
和VAPS Runtime-Environment或CCG有標準接口；
具有錄製、回放和重新開始功能；
具有捕獲和恢復功能(記錄和重放)；
空氣動力學模型通過主旋翼、機身、水平穩定器，垂直尾翼的提升或拖動係數指定，主旋翼由漿片之模組模擬，尾翼由Bailey模組模擬；
主旋翼包括漿片拍打和lead-lag 自由度；
大氣模組包括完全由用戶定義的陣風，溫度/壓力等；
風湍流模型包括：
Dryden 湍流/Von Karman 湍流/TCO-C117風剪模型；
橢圓地球模組考慮了地球自轉速度和重力，向心力等；
飛行管理系統包括時間預定，交叉軌跡錯誤，軌道角度錯誤；
自動降落和起飛；
VOR （全向信標系統）伏爾跟蹤；
自動駕駛系統協調工具；
增加穩定性模擬模組；
具有ARINC 424導航資料庫輸入能力；
以下導航設備可以模擬
TACAN 塔康測距和測嚮導航系統
VOR （全向信標系統, 108MHz-118MHz）
ADF (自動測向器，150kHz-2MHz)
DME 測距機 (962MHz-1213MHz)
VORDME VORTAC
NDB(地面導航台，發射無方向無線電波)
ILS 儀表著陸系統
為以下幾種助航系統提供兩個接收器支持
VOR （全向信標系統）伏爾測向
DME 測距機
TACAN 塔康測距和測嚮導航系統
NDB(地面導航台，發射無方向無線電波)
支持分散式互動仿真協定(DIS)；
飛行員通過串列接口(RS-2321)或模/數VME卡控制；
網路許可證；
對以下幾類系統具有故障模擬能力
電子系統 額外負載 液壓系統 推進系統 助航系統
自動駕駛 飛行儀器 供油系統 起落架
HELISIM由以下模組組成
1、 橢圓體地球模型（Ellipsoid Earth Model）
模擬地球自轉、重力、向心力等，可模擬風速、風切變、環境溫度、壓力等
2、 大氣想定（定義溫度斷點、氣壓斷點、連續風的斷點、陣風柱面、擾流模型、風剪模型，通過插值求解）
Temperature break points
Pressure break points
Constant wind break points
Wind gust cylinder
Dryden & Von Karman turbulence models
TSO-C117 wind shear model
3、 空氣數據計算機模型（模擬各種與周圍條件相關的感測器：攻角、側滑角、Match Number、動態壓力、空氣速度）
4、 飛行員輸入模型：總距桿、周期變距桿、油門桿、尾翼葉片位置、姿態（俯仰、滾動、偏航）、旋翼剎車等
5、 自動駕駛儀邏輯模型（高度、速度、姿態、轉彎條件、自動起飛、自動降落、導航定向VOR）
6、 飛行控制計算機模型
Calculates the Outer Loops Control Laws
Calculates the Validity Logic for the Actuators
7、 飛行管理系統
8、 Autopilot /SAS Inner Loop
Calculates the Inner Loops Control Laws
Drives the Outputs for the Surfaces, Nose Wheel, Brakes, Rotor and Tail Blade
9、 飛行操縱（通過實際的操縱裝置控制飛行模型）
10、 Control Surfaces
11、 燃料系統（Fuel System Model）
12、 發動機模型（計算主懸翼的轉速、加速度、扭矩）
13、 主懸翼模型（Main Rotor Model）
Blade Elements Based on Equal Annuli Area
Longitudinal Shaft Inclination Angle
Lead-Lag and Flapping Degree of Freedom
Fully Articulated or Hingeless
Dynamic Inflow Model with Pitt & Peters
Downwash Includes Ground Proximity Effects
No Upwash Effects
Element Pitch Angle Includes Preformed and Pilot Inputs Components
Lift and Drag Coefficients are Obtained from Curves
Computes Lift, Drag, and Sideforce (T, H, Y)
Computes Rolling, Pitching, and Yawing Moments (L, M, N)
Computes Main Shaft Torque (Q)
Computes Wake Skew Angle
14、 機身模型（Fuselage Model）
15、 水平尾翼模型（Horizontal Tail Model）
16、 重力平衡模型（Weight and Balance Model）
17、 力的模型（Forces Model）
18、 力矩模型（Moments Model）
19、 姿態模型（Attitude Model）
20、 位置模型（Position Model）
21、 儀表模型（Instruments Model）
22、 助航系統模型（Navaids Model）
23、 故障模型（Malfunctions Model ）
24、 垂直尾翼模型（Vertical Tail Model）
25、 尾翼模型（Tail Rotor Model）
Considers the Interference Velocity due to the Main Rotor Wash on the Vertical Tail
Considers the Interference Velocity Due to the Fuselage Side Wash on the Vertical Tail
Contributions from Angular Rates Due to Vertical Tail CoM, Offset from CoG are Considered
Tail Rotor Cant Angle in Roll is Considered
Tail Rotor does not Generate any Force Along the Body X-Axis
Thrust Generated by the Tail Rotor is Computed from Bailey Theory Equations
Computes Lift, Drag, Side Forces (T, H, Y)
Computes Rolling, Pitching, Yawing Moments (L, M, N)
26、 額外負荷模型（Additional Loads Model）
27、 起落架模型（Undercarriage Model）
28、 分散式互動仿真模型（DIS Model）
29、 電子系統模型（Electrical System Model）
30、 液壓系統模型（Hydraulic System Model）
31、 數據輸出模型（Data Exporter Model）
可用性
HELISIM軟體分為四個主要部件：
2、 HELISIM/DE 模型資料庫編輯器，定義環境條件，初始條件，軌跡和控制等，建立飛行運動學模型；
3、 HELISIM/SCENE OTW窗外視景顯示；
4、 HELISIM/VAPS_INT 模擬模組和VAPS運行環境(RE)和VAPS的特殊接口：
HELISIM提供一個高級GUI來定義直升機模型，引擎模型，天氣模型等。
靈活性
套用實例
Raytheon Texas Instruments
-Internal IR&D Project
Canadian Marconi Company
-Reconfigurable Aircrew Cockpit Demonstrator
Altech Defense Systems
-Development of Flight Simulators for South African AF
