科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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①作者简介：白小亮（1979，2—），男，汉族，河北唐山人，硕士，中级职称，研究方向：航空航天系统仿真、视景仿真、飞 行模拟器。 DOI：10.16660/jki.1674-098X.2020.09.002
实现途径探索
①
白小亮
(天津中天翔翼航空科技有限公司 天津 300457)飞行模拟舱
摘 要：飞行模拟器视景仿真是飞行训练中不可或缺的重要组成部分，作为真实天气现象、飞行情况的模拟，不仅能通过真实情境的模拟提升飞行训练内容的真实度，更能通过复杂教学情境训练飞行员的应激反应、复杂问题处理等相关技能，实现结果导向训练成效。因此，飞行模拟器视景仿真系统的功能设计和内容构成布局的合理与否，对于训练成效具有直接影响。本文就飞行模拟器视景仿真系统存在的主要问题提出优化设想，并在此基础上研究实现途径。关键词：飞行模拟器 视景仿真系统 优化设计 实现途径 中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)03(c)-0002-02
视景系统是用来模拟飞行员的视野，将飞行器之外的包括气象等所有与飞行任务有关的景象全景式呈现在飞行员面前，帮助飞行员判断出飞机飞行的速度、位置、飞行高度、飞行姿态等，并根据计算机成像模拟飞行状况经多屏幕显示出来，帮助飞行员实现飞行训练的专门性系统。飞行模拟器视景仿真系统虽是模拟系统，但对飞行员的实际操作能力的养成提供了前期技能训练手段，因此对于飞行员专业素养的培养和飞行经验的成长具有重要意义。航空飞行是一个集气象、空中状况和地面状况为一体的复杂场景，因此飞行员的训练周期和培养周期相对较长。当前我国已经能够实现民用飞行模拟器自主研发，是世界上为数不多的具有自主研发能力的国家之一，为我国民用航空飞行员的培训和成长做出了突出的贡献。但从目前的视景仿真模拟设计来看，我们依然存在问题亟需优化和提升。本文就目前我国主流视景仿真系统存在的主要问题，提出优化设计设想和研究实现途径。 nand闪存
1 当前我国飞行模拟器视景仿真系统存在的主要问题分析
1.1 视景仿真系统仿真的真实度和实时性不能同步兼顾，影响系统整体真实效果呈现
飞行模拟器视景仿真系统可为飞行人员训练时提供逼真的座舱外景象，能提供飞行任务中约70%的有用信息，因此视景系统的图像生成和显示质量直接影响到训练的效果。以气象仿真为例，当前的气象仿真技术的实现主要基于两种技术手段得以实现：一是根据仿真平台与OpenGL之间的联系，通过OpenGL在仿真平台中实现随机闪电模拟的可行性，仿真平台中将纹理映射技术与传统闪电渲染方法相结合实现随机闪电、雨雪模拟的可行性，能够满足民航飞行模拟器实时性要求。二是基于三维的实体建模方法、基于三维建模和仿真平台软件环境的空中、海面等环境的生成方法、视景仿真软件开发过程以及整体系统的实现等关键技术。但上述两种方法由于快速渲染算
法与仿真平台的兼容问题，某种程度上影响了闪电和立体
铜包铝漆包线云团模拟特效。
1.2 视景仿真系统的主流显示器显示各有利弊，无法实现生理与物理的完美契合
但当前飞行模拟器视景仿真系统的模拟显示主要依靠显示器显示、投影显示、分光镜准直显示、背投准直显示和头盔显示器显示5种显示系统。其中以头盔显示器最为先进和最具有适应性，HMD视景系
统的最大优点是体机小，重量轻，适用于各种狭小空间，而且显示的视景图像可跟随训练者的头部及眼球的运动进行同步更新，因此在理论上不存在观察视野制约，可获得较好的模拟效果。但由于HMD视景系统完全依赖计算机计算的图像处理和计算能力，而且显示器件图像刷新频率能力和头盔制造工艺等条件成为目前头盔显示器的最大制约因素，HMD在佩戴舒适感、人类工效指标和生理舒适度要求仍然存在不小差距，尤其当长时间使用或者画面高频切换时会出现头晕，恶心等不适症状，难以让训练者长期使用。水性聚氨酯胶粘剂
2 飞行模拟器视景仿真系统的优化设计与实现途径探索
2.1 优化建模与仿真技术视觉呈现功能，加强真实度和实时性同步兼顾能力，提升仿真效果合金钢密度
飞机常见的飞行问题与场景由于飞机的自由度运动制约是可通过方程进行通用设计的，可以建立通用的或者标准的模块，通过软件剪裁和链接的方式，充分利用已有的通用数学模型和模块来实现飞行模拟器视景仿真技术的建模与仿真技术虚拟化的现代化发展特征的。再通过细化常见问题和场景按机理建模技术、辨识建模技术、面向对象建模技术、多视图建模技术、数据可视化建模技术和多媒体建模技术等技术分类建模，通过将各种仿真技术结合在一起，实现一个结构复杂、功能全面的系统仿真，使仿真技术视觉呈现功能得到加强，从而提升视景仿真技术的真实度和实时同步兼顾能力。
航空航天科学技术
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2.2 加强人工智能技术和集成评估功能的应用研究，提升视景仿真系统的显示能力的同时兼顾提高飞行模拟器工作效率
飞行模拟器视景仿真系统最终通过显示器与被训者发生直接联系，因此视景仿真系统显示器的显示能力和生理舒适度极为重要。人工智能技术采用了以计算机图形显示技术为核心的新技术，在计算机技术下生成逼真的视、听、触觉于一体的特定范围的虚拟环境。训练者可以使用硬件设备，如头盔、眼镜等穿戴设备，身临其境地在虚拟环境中进行实景演练和交互数据传输，从而能最大限度地降低环境和设备自身所带来的局限，加强现场感受力和体验度，从而比传统的视景仿真系统的显示器提升显示功能和飞行模拟器工作效率。目前我国已经研制出基于飞行模拟器视景仿真系统的VR技术，在显示能力方面具有较大进步，但现有的材料技术、制造工艺还不支持练习者长时间的训练，还需要进一步提升训练者的舒适度。而欧美等飞行技术先进国家已经基于飞行模拟视景仿真系统研制出民航飞行仿真器故障诊断和维护专家系统、飞行仿真器性能评估专家系统、飞机驾驶技术专家系统和飞机作战专家系统等众多集成电子测试系统，如L3公司、CAE公司等飞行模拟器的自检测设备，已成功地提高了飞
行模拟器的工作效率。这些都是我们今后需要重点优化的发力点。
3 结语
经过多年的研发，我国飞行模拟器视景仿真系统在军用领域获得较快进步，已经成功跻身先进技术国家行列，而民用飞行模拟器视景仿真系统的研发和训练手段相对滞后，已经严重跟不上不断高速增长的民众出行要求和民航产业发展需要，这是我们今后需要重点解决的问题。本文在充分分析当前我国飞行模拟器视景仿真系统存在的主要的两个问题后，针对视景仿真系统仿真的真实度和实时性不能同步兼顾，和显示器显示弊端，提出飞行模拟器视景仿真系统的优化设计与实现途径：首先，着重优化建模与仿真技术视觉呈现功能，加强真实度和实时性同步兼顾能力，提升仿真效果；其次，加强人工智能技术和集成评估功能的应用研究，提升视景仿真系统的显示能力的同时兼顾提高飞行模拟器工作效率。这两个优化方向若能完美解决则将大大推动我国民航行业的发展和飞行员培养速率。
参考文献
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式发送给用户。根据程序对航后以及周检间隔检查周检和航后维修的情况，未经过维修的，要发出警报信息。注意检查维修时间是否充足，如果时间不够，需要报警处理。报警主要采取两种方式，一种使用特殊颜于甘特条上，另外则提供警报信息对维修停场加以清理。如果航线计划为新增计划，需要在航线维修计划信息中保存航线计划。保存过程中，能够对比新计划和原计划。将原计划单独拆出，使用新计划覆盖原计划。将附加工作单拆出后，于工作单标记自动拆出。
2.2.4 确定跟班计划保存航线计划后，用户点击按钮，会自动提醒是否保存在系统中。在系统中，点击右键菜单，能够利用右键菜单弹出跟班人员以及航站窗口，对相关信息进行补充调整。2.3 处理功能
主要设计按照条件显示对应通知单列表，对比通知单安排状态，显示通知单日期，随着航班计划变动，对超过时限要求的通知单发出警报信息。将飞机环和预估值结合计算到期日期。设计延期通知单，提供新建、修改、删除等功能。
2.4 工单控制功能
主要设计工单的新建、修改、删除等基础功能，可以将工单发送给航空现有工卡系统。完成工单生产、完成以及录入工时的功能。在系统中选中航线维修计划，电机形成工单功能，在实时飞行数据系统中通过单击工卡可以建立工单。按照不同阶段，工单可以自动挂接在不同阶段。参照程序标准，对系统功能进行调用。2.5 工卡控制
工卡控制功能主要提供查询、修改、删除、挂接以及获
应变测量
取工卡的功能。使用数据处理标准下的任务清单进行问题的解决，将工卡、条目以及定检包等纳入任务清单。工卡的挂接可以分成以下几个种类。首先通过使用标准接口，在完成工卡接收后，建立任务清单，同时挂工卡。其次由数据处理系统发出工卡的创建请求，工卡系统受到请求后，同时对工卡进行编写。再返回到数据处理系统中，挂接工卡。在任务清单下可使用手工方式挂接工卡。
3 结语
综上所述，通过设计维修计划系统，设计通知单处
理、工单控制、航线维修等功能模块，以图形化方式呈现维修计划，指导维修人员完成维修任务，显著提高维修工作的效率。随着航班信息的变化，维修计划实时调整，发现问题及时报警，可显著改善维修工作问题，保证飞机维修计划妥善落实，为飞行安全奠定良好的基础。
参考文献
[1] 仝子轩.飞机维修保障远程技术支援系统建设方案研究[J].内燃机与配件,2019(21):174-175.
[2] 郭子豪，邢诗怡，王宇，等.基于AR技术的飞机维修可视化远程协助系统研究[J].自动化应用,2019(10):129-130,133.
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