(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111419295.2 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 航宇救生装备有限公司 地址 441003 湖北省襄阳市高新区157信箱 (72)发明人 张瑞芯　吉霞斌　符文星　谭率　 徐航　金利英　 (74)专利代理 机构 湖北武汉 永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 钟锋　乐综胜 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G05B 17/02(2006.01) B64F 5/60(2017.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种人椅系统弹射 集成仿真方法 (57)摘要 本发明公开了一种人椅系统弹射集成仿真 方法， 包括以下步骤： 输入飞机初始运动参数； 机 体运动模块计算人椅系统初始运动参数； 弹射出 舱模块计算人椅系统运动参数后输出给导航模 块； 导航模块将人椅系统运动参数转化到导航坐 标系下并反馈给环境模块； 环 境模块提供重力加 速度给弹射出舱模块； 弹射出舱后自由飞模块求 解人椅系统运动参数反馈至导航模块； 导航模块 将人椅系统运动参数转化到导航坐标系下经环 境模块给自由飞模块； 分离射伞后射伞拉直模块 求解人伞系统运动状态； 当救生伞拉直行程大于 救生伞拉直长度， 伞充气及稳降着陆模块计算人 伞系统运动参数并输出； 当乘员高度小于或等于 地面海拔时仿真结束。 本发明可以极大节约试验 成本， 缩短研制周期。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114136676 A 2022.03.04 CN 114136676 A 1.一种人椅系统弹射 集成仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 构建人椅系统弹射六自由度集成仿真平台， 人椅系统弹射六自由度集成仿真平 台包括环 境模块、 机体运动模块、 弹射出舱模块、 自由飞模块、 导航模块、 射伞拉直模块和伞 充气及稳降着陆模块； 步骤2， 对机体运动模块输入机体坐标系下的飞机初始运动参数； 步骤3， 机体运动模块接收到飞机初始运动参数以后， 计算人椅坐标系下人椅系统 的初 始运动参数； 步骤4， 弹射出舱模块接收到来自机体运动模块传递的人椅系统初始运动参数后， 计算 人椅系统在一级动力作用下沿安装于座舱后壁滑轨滑出的运动状态， 并将计算获得的人椅 系统运动参数反馈给导 航模块； 步骤5， 导航模块接收到来自弹射出舱模块的运动参数后， 将人椅系统运动参数转化到 导航坐标系下， 同时将位置信息转 化成经纬度和海拔高度输出并反馈给环境模块； 步骤6， 环境模块根据实时反馈的人椅系统地理位置信 息， 输出当地重力加速度给弹射 出舱模块； 步骤7， 人椅系统在弹射出舱后进入自由飞阶段， 自由飞模块求解人椅系统在外流场中 的运动状态参数， 并输出反馈 至导航模块； 步骤8， 导航模块接收到来自自由飞模块的系统运动参数后， 将其转化到导航坐标系 下， 同时将位置信息转 化成经纬度和海拔高度反馈给环境模块； 步骤9， 环境模块根据 人椅系统地理位置信 息， 输出当地重力加速度和对应海拔大气密 度给自由飞模块； 步骤10， 重复步骤7～9， 直至满足射伞逻辑， 人椅系统分离， 救生伞开始射出， 自由飞阶 段结束， 进入射伞拉直阶段； 步骤11， 射伞拉直模块 求解人伞系统运动状态， 并将人伞系统运动参数进行输出； 步骤12， 当救生伞拉直行程S大于救生伞拉直长度Ls， 则射伞拉直阶段结束； 伞充气及稳 降着陆模块被 触发， 伞充气及稳降着陆模块计算人伞系统运动状态参数并输出； 步骤13， 当乘员高度hm小于或等于地 面海拔高度h时仿真结束。 2.根据权利要求1所述的人椅系统弹射集成仿真方法， 其特征在于， 运动 参数包括速度 向量、 位置向量、 角速度向量以及欧拉角向量。 3.根据权利要求1所述的人椅系统弹射集成仿真方法， 其特征在于， 环境模块、 机体运 动模块、 弹射出舱模块、 自由飞模块、 导航模块、 射伞拉直模块和伞充气及稳降着陆模块， 机 体运动模块与弹射出舱模块连接， 环 境模块分别与弹射出舱模块、 自由飞模块、 射伞拉直模 块和伞充气及稳降着陆模块和导航模块连接， 弹射出舱模块与自由飞模块和导航模块连 接， 自由飞模块与导航模块和射伞拉直模块连接， 射伞拉直模块与伞充气及稳降着陆模块 连接。 4.根据权利要求1所述的人椅系统弹射集成仿真方法， 其特征在于， 环境模块包括大气 模型和重力加速度模型， 为人椅系统实时运动提供外部交互环境， 机体运动模块用于模拟 座椅弹射前飞机的运动状态， 弹射出舱模块用于模拟应急弹射后， 人椅系统在一级动力作 用下沿安装于座舱后壁滑轨滑出 的运动状态； 自由飞模块用于模拟人椅系统弹射出舱后， 在二级动力作用下进 行空中无约束直至射出救生伞前的运动状态； 导航模块用于模拟集成权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114136676 A 2在弹射座椅程控器内部的MEMS惯测单元； 射伞拉直模块用于模拟人椅系统分离与射伞后的 运动状态； 伞充气及稳降着陆模块用于模拟人伞系统开始充气 到充气张满直至稳降着陆的 运动状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114136676 A 3