基于飞控半物理仿真平台的模拟座舱及虚拟仪表系统的研究

模拟座舱及其虚拟仪表作为飞控半物理仿真系统中用户和系统交互的设备,具有重要的作用;利用Visual C++/GL Studio联合开发了虚拟仪表显示界面,并采用Socket通讯接收来自飞行仿真计算机的仿真数据,驱动程序根据相应的数据驱动仪表界面进行演示,向用户反馈飞行器的飞行状态;同时,通过模拟座舱的控制输入设备,将模拟操纵信号输出给实时网络,实现对飞行器操纵的目的;试验表明,该系统具有良好的人机交互界面,使仿真人员产生身临其境的"真实"感觉。     

飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研究

虚拟现实技术和仿真技术是模拟器研究中的关键技术。该文针对某型飞机飞行控制与惯性导航仿真训练系统的研制，以构建三维座舱仪表、驾驶仪操纵台、飞机运动特性和惯导模拟器为目标，采用面向对象的软件建模思想、模块化的软件设计思想和多种相关技术，设计实现了“飞行控制与惯性导航仿真训练系统”。该系统是一个既能训练飞行员熟悉操作环境和操纵飞控系统控制飞机飞行，又能训练领航员熟练操作惯导及领航技能的软硬件结合的综合仿真训练系统。文章对系统的设计原则、功能、构成及实现方法进行了阐述，给出了测试航线图，并实现了与其他模拟器的组网对接。     

机载无源干扰虚拟仿真系统研究

针对某型飞机电子对抗实装训练的困难,采用视景仿真技术进行了某型飞机机载电子对抗训练系统的开发。对虚拟座舱的构建方法、GL Studio开发的虚拟仪表与VP场景的交互问题和战场环境中基于粒子系统的无源干扰仿真方法进行了研究。系统虚拟训练部分以突防攻击任务为战术背景,包含了某型飞机机载电子对抗主要科目的仿真训练,可单科目训练也可进行综合训练,逐步提高飞行员对机载电子对抗设备的操作能力、在复杂战场环境中的敌情判断和战术选择能力。     

基于Vega的导航分系统飞行环境仿真

单纯的一种三维软件是很难实现复杂的实时控制及飞行显示的,本文结合实例使用MFC调用vega来实现实时仿真程序,并将借助GL Studio开发出的飞机座舱控件嵌入主程序中,最终实现了座舱环境仿真的实时交互控制及飞行显示.实践证明,系统运行可靠.     

直升机交互式桨叶振动调整仿真研究

为解决目前机务维修培训中存在的物理样机难以满足需求的问题,以实际机务维修工作中旋翼振动调整方法为参考,提出在虚拟维修训练系统的基础上实现受训人员对虚拟样机旋翼桨叶进行振动调整仿真操作,以期达到训练目的;根据非沉浸式虚拟维修训练系统的特点设计交互仿真操作逻辑,确定仿真操作步骤,分析座舱振动可视化表示方法,专用虚拟样机的构建方法以及虚拟仪器的实现方式和数据组织结构形式,并将该仿真实验以模块化形式添加到虚拟维修训练系统中,满足拆装条件下对虚拟样机的交互操作需求;最后以欧直松鼠直升机虚拟样机旋翼振动调整方法为例验证该操作仿真逻辑的可用性。     

虚拟座舱飞行过程中碰撞检测的实现

虚拟座舱中进行碰撞检测的常用方法为包围盒碰撞检测,但基于包围盒的碰撞检测精确性不高,本对包围盒碰撞检测算法进行了改进,提高了检测精度,在将该算法应用于虚拟座舱飞行过程中的碰撞检测时,根据具体情况进行了一定程度的简化,降低了系统开销。     

飞行模拟训练分布交互视景仿真系统研究

创建了具有LOD(Levels of Detail)层次细节优化的三维地形模型、飞行器模型和环境物体模型,采用Vega软件的Symbology (仪表)模块、Creator建模中的DOF(Degrees Of Freedom)技术和Opengl程序设计技术,开发了精细的虚拟座舱仪表模型,并完成了基于飞行器视点和地面多视点的各视景仿真联邦成员的软件开发,构建了符合HLA标准的飞行模拟训练分布交互视景仿真系统,为飞行员和地面工作人员协同配合训练提供了先进的环境仿真实验平台.     

利用模拟飞行实现空管训练仿真系统

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,进行空管人员的训练,是空管系统的必备模块.其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础.但是限于开发代价,现有的训练模拟系统大都采用了非常粗略的飞行仿真系统.本文提出了一种方法,利用飞行软件构建所需的模拟场景并进行飞行仿真,在此基础上建立空管训练仿真系统.这种构建方法避免了重新开发和资源浪费,在获得精确的飞行仿真结果的同时还获得了逼真的视景仿真,在实际中获得了很好的应用效果.     

飞行模拟器中的大气数据仿真系统设计

飞行模拟器的分系统建模不同于真实机载系统建模,它以地面件为载体,仅对座舱可见设备做实物仿真,目标是能够覆盖地面及空中的飞行科目和训练任务。因此,对于大气数据系统必须从原理上进行建模,才可满足与飞行模拟器其他分系统的数据交互,逼真地呈现故障、特情等现象。通过阐述飞行模拟器系统框架,了解大气数据仿真系统软件驻留及硬件驱动原理。以系统输入和输出的交联关系整理出软件运行流程,最后通过系统建模及设计实例和仿真输出证明该仿真方法的实用性。该方法已通用于多型号的不同等级模拟器中,功能可覆盖模拟飞行训练全任务要求。     

舰载机多机协同飞行训练模拟器设计与实现

舰载机飞行员训练模拟器具有提高训练效率,节省训练经费,保证飞行安全的作用.以舰载战斗机飞行员为训练对象,针对当前单台飞行训练模拟器研制成本很高的现状,采用典型的人在回路中的分布式交互半实物仿真技术,通过建立多通道数学模型,视景系统模拟器、座舱环境及网络环境等,构建了低成本多机协同飞行训练模拟器.仿真结果表明:设计的模拟器,在不损失模型精度的前提下,不仅可以模拟单机飞行训练任务,还可支持多机联网完成协同训练的能力,为研制成本低且有效的训练模拟器提供了参考依据.     

虚拟飞行场景中事故特效的实时仿真

针对飞机的虚拟飞行仿真中,飞行事故仿真的真实感不强的问题,基于粒子系统, 结合动力学模型,实时渲染了爆炸、火焰、烟雾等飞行事故常见特效。使用四边形粒子代替传统 点粒子,结合纹理映射技术和融合技术,将真实感较强的纹理贴图与背景的帧缓存按照预设的融 合因子进行深度融合,提高了特效的真实感和实时性。通过粒子系统碰撞检测的方法,模拟烟雾 在飞机机舱内扩散,与舱壁发生碰撞的效果。搭建出模拟飞行的虚拟现实仿真系统,实现真实感 和沉浸感都很强的飞机爆炸、起火和冒烟等事故场景实时仿真。     

基于仿真的飞行模拟器优化配置研究

随着飞行模拟训练的比重不断加大,模拟器优化配置已成为重点研究问题。以离散事件系统仿真理论为基础,使用统一建模语言（UML）,依据面向对象分析设计的方法,建立了飞行模拟训练系统的仿真模型。通过仿真,得到能够反映系统性能的指标参数。最后运用层次分析法（AHP）对各方案的仿真结果进行综合评价,从而得到模拟器最佳配置方案。     

带电作业绝缘斗臂车虚拟仿真系统的设计与开发

将带电作业中的绝缘斗臂车操作训练与虚拟现实技术相结合,以Quest3D4.0和VC++ 6.0等软件为开发平台,在完成整体设计的基础上实现了绝缘斗臂车虚拟仿真系统。系统通过建立视景仿真和绝缘斗臂车模拟控制系统,受训者可在虚拟操作环境中真实体验在现实世界中的工况,有力地保障了仿真培训的效果,为电力系统的带电作业培训提供了一种新的思维方式。     

直升机仿真座舱中多功能显示器的研制

多功能显示器是直升机工程模拟器座舱航电仿真系统的重要组成部分,该系统对于飞行品质评估、飞机的动态特性研究、飞行模拟训练和制导与导航精度评估具有重要作用。主要介绍了利用半实物对多功能显示器进行仿真的过程,并且详细阐述了如何利用Vega来开发图像的仿真过程。该系统硬件与计算机之间的通讯采用了CAN总线技术协议,系统之间的通讯接口遵循Windows套接字规范。实践证明,该系统具有结构简单,信息准确,图像逼真,实时性好的特点,已成功应用于某型号直升机飞行仿真系统。     

虚拟战场环境中一种CGF系统开发①

战场环境仿真是作战仿真和模拟训练系统的重要组成部分,计算机生成兵力作为战场环境仿真中的一部分,是战场环境仿真中的关键技术之一。以保障某型飞机模拟训练系统的战术训练、作战任务与战术协同训练以及战法研究为目标,利用作战仿真平台VRForces提供的基于实体参数数据库的CGF实体框架结构,采用基于组件工厂机制的CGF实体建模技术开发了CGF系统。该CGF系统提供以虚拟蓝方兵力为主的战场环境仿真,为飞机模拟器提供了逼真的模拟作战环境,较好地满足了某模拟训练系统的训练需要。     

空战战法训练系统目标机飞行轨迹实现

空战战法训练系统是运用仿真手段对指挥员和飞行员进行空战战法训练的虚拟系统,在该系统中,目标飞机的运动及其飞行轨迹生成是关系到系统成败的关键环节。首先分析确定了生成基于现有战法的目标飞机飞行轨迹的步骤;然后针对敌方飞机数据缺乏的实际状况,结合训练系统设计,在保证系统要求的前提下给出了考虑飞行极限参数的简化目标机仿真模型;根据现代空战特点选定了空战机动动作集,并设计了动作库;最后给出了根据时间步长推算的飞行轨迹简化计算模型。经实际检验,该模型可以有效地满足空战战法训练系统的需要。     

多机空战战法训练飞行视景仿真系统研究

多机空战战法训练设备研制是适应大规模分布式空战仿真训练的必然趋势.分析了战法训练的虚拟现实技术应用及其优势,对多机空战战法训练设备中飞机仿真平台的功能模型、视景流程和帧渲染顺序进行了总体设计.通过三维建模、虚拟场景配置、虚拟场景实时驱动三个步骤对视景系统进行实现,开发出一套适用于多机空战战法训练的飞行视景仿真系统.测试结果表明,所建立的飞行仿真视景系统能够满足飞行战法训练的要求.     

某型飞机空中加受油训练模拟器的研制

根据加受油模拟训练的实际需求,提出了某型飞机空中加受油训练模拟器的功能,设计了模拟器的体系结构,并说明了模拟器模拟座舱、飞行仿真、伞套运动、运动平台、信号采控、操纵负荷、视景、教员控制台、计算机网络、音响通讯等分系统的实现。该模拟器采用实物与图像相结合的半实物仿真方式,空中对接环节临场感强、效果逼真,对实装飞行帮助很大,受训飞行员对该模拟器评价较好。该模拟器的投入使用,对提高仿真训练的质量效益,促进部队战斗力建设具有十分重要的价值和意义。     

某型吊舱训练模拟器的建模与仿真

介绍构建某型吊舱训练模拟器的建模和仿真方法．重点研究系统实现三维建模和交互式控制技术等关键问题的解决方案．对研发其他装备的虚拟仿真训练系统具有一定的借鉴意义。     

基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现

目的：“某飞行模拟器训练系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制的全任务仿真系统。以该系统为背景，基于先进的虚拟现实和视景仿真软件-Vega和MuhiGen Creator，设计与开发了视景仿真系统。方法：分析了三维视景仿真的系统结构，采用MultiGen Creator进行三维场景建模，通过Vega实现了模型的驱动。结果：建立了既有丰富的场景，又能很好地满足虚拟环境真实沉浸感要求的视景系统。结论：建立的飞行模拟器视景系统能够满足飞行训练的要求。