01
飞行器动力学模型概述
课程介绍 · 模块化设计思想 · 动力学模型在飞行器设计中的作用
概论模块化
02
坐标系与坐标变换
地心惯性坐标系 · 地心地固坐标系 · 机体坐标系 · 欧拉角与四元数
坐标系变换
03
刚体运动学基础
位置、速度、加速度 · 角速度、角加速度的数学描述
运动学刚体
04
刚体动力学基础
牛顿-欧拉方程 · 动量与动量矩定理 · 转动惯量
动力学牛顿-欧拉
05
空气动力学基础
升力、阻力、侧力 · 气动力矩 · 气动系数
气动系数
06
大气环境模型
国际标准大气模型 · 大气密度、温度、声速随高度变化
大气标准
07
重力场模型
WGS84重力模型 · 正常重力 · 重力异常
重力WGS84
08
发动机推力模型
推力计算 · 比冲 · 燃料消耗 · 推力矢量控制
推力发动机
09
飞行器质量特性模型
质量、质心、转动惯量随燃料消耗的变化
质量时变
10
六自由度运动方程
平动方程 · 转动方程 · 状态空间表示
6-DOF状态空间
11
模块化接口设计
输入输出定义 · 数据总线 · 接口标准化
接口标准化
12
仿真框架搭建
主循环 · 时间步进 · 模块调度 · 数据记录
仿真框架
13
气动模块构建
气动系数插值 · 动态导数 · 失速模型
气动插值
14
控制模块构建
PID控制器 · 控制分配 · 舵面偏转逻辑
控制PID
15
导航模块构建
INS/GPS组合导航 · 卡尔曼滤波基础
导航卡尔曼
16
环境模块构建
风场模型 · 紊流模型 · 阵风模型
环境风场
17
执行机构模块构建
舵机模型 · 响应延迟 · 限幅特性
执行器舵机
18
传感器模块构建
IMU模型 · GPS模型 · 气压计模型 · 噪声特性
传感器IMU
19
故障注入模块构建
传感器故障 · 执行器故障 · 结构损伤模拟
故障注入
20
模型验证与确认
开环响应测试 · 闭环仿真对比 · 误差分析
验证确认
21
线性化与稳定性分析
小扰动线性化 · 特征值分析 · 模态分析
线性化稳定性
22
飞行品质评估
时域响应指标 · 频域响应指标 · C*准则
品质C*
23
参数辨识基础
最小二乘法 · 极大似然法 · 频率响应法
辨识最小二乘
24
实时仿真技术
硬件在环(HIL) · 软件在环(SIL) · 实时操作系统
实时HIL
25
多飞行器协同仿真
分布式仿真架构 · 时间同步 · 数据交互
协同分布式
26
模型降阶方法
平衡截断法 · 模态截断 · POD方法
降阶POD
27
不确定性量化
蒙特卡洛方法 · 多项式混沌展开 · 灵敏度分析
不确定性蒙特卡洛
28
数字孪生与在线模型更新
实时参数估计 · 模型自适应修正
数字孪生在线
29
案例：固定翼无人机动力学模型构建全流程
固定翼无人机 · 全流程案例
固定翼案例
30
案例：旋翼飞行器动力学模型构建全流程
旋翼飞行器 · 全流程案例
旋翼案例