基于Simscape工具箱的旋翼无人机仿真平台搭建(3)
有硬件参数和所有性能参数的处理过程，以及机载设备在使用中的全部细节。这就要求仿真
平台开发人员在搭建仿真平台之前，必须要对软件需求进行深入分析，若开发人员忽略或错
误处理其中任何一个细节，仿真平台都不能合理实现仿真功能[10]
。飞行器仿真平台作为一个
大型、复杂的仿真平台，其硬件模块复杂，功能模块繁多，系统内部和外部的关联性紧密，
所以在仿真平台搭建之前对该系统的结构、需求和接口做全面、细致的分析是一件繁重的工
作，同时还要不断改变模型参数，对系统功能进行修改、优化和扩充以满足不同用户群体的
要求[11]
。因此对仿真平台构造和实现方法进行深入研究具有十分的必要性，同时也对飞行器
仿真平台的标准化工作产生积极作用。
飞行器仿真平台搭建的核心是物理模型的建立，建立飞行器物理模型有两种方法：一种
是在 C/S计算机平台上进行仿真程序开发，另一种是使用 Matlab/Simulink 工具箱进行模块搭
建并编写 S 函数完成仿真[12]
。在计算机平台使用 C/C++语言进行仿真程序开发的方法起步较
晚，而且缺乏系统性，且国内外的相关文章较少有构造及实现仿真系统软件的方法，更没有
设计一套规范的、可复用的、可重构的仿真软件标准，可借鉴的信息非常有限[13]
。而Matlab/Simulink 工具箱在高校和企业中则得到了广泛的应用和开发，其包含很多常用的仿真
模块，而随着 Simscape 工具箱的推出，制作的旋翼飞行器仿真平台也更简便形象，用户可方
便的进行模块拖拽和参数设定完成简单的图形化仿真，尤其在数学仿真领域优势更为明显。
1.3 飞行器飞行控制仿真软件概况
飞行器飞行控制仿真是飞行器系统仿真最为重要的一类，可用于飞机动力学特性评定，
飞机操纵系统可操纵性和稳定性分析，控制系统控制规律研究等领域[14]
。飞行器对象的建模
与控制器模型设计是飞行控制仿真平台搭建的基础。由于计算机性能的局限性，对飞行器对
象模型的研究重点一般放在数值计算方法上，如减少数值计算的计算量可显著提高仿真模型
实时性，忽略模型本身的重用性，互操作性等问题。而且由于模型与数据之间的密切耦合关
系，一种模型只能对一种机型进行仿真，若要仿真其它机型，只能修改模型，非常不利于仿
真系统的文护与扩展。
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