一种在EFB中进行交互式三维飞行仿真的方法与流程

一种在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法
技术领域
1.本发明涉及计算机仿真技术领域，尤其是涉及一种通过数字化三维飞行轨迹和飞行指令，在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法。

背景技术：

2.飞行模拟训练是飞行员保持飞行技能必须经常进行的训练活动，尤其执飞大型机场、高高原机场、复杂地形机场的飞行任务，由于地面滑行路线或终端区飞行程序复杂，人工操作项目繁多，容易发生错漏事故，需要飞行员进行高频度的练习。目前飞行员主要通过模拟机进行飞行训练，模拟机价格昂贵，流程复杂，时间资源紧张，且必须在指定场所训练，无法保证所有飞行员尤其是外场飞行员得到充分训练。
3.efb是电子飞行包（electronic flight bag）的缩写，是一种在ios或android系统上运行的app应用。其主要功能是通过平板电脑等便携式设备在飞机驾驶舱内为飞行员展示航图、操作手册等飞行资料。我国几乎所有航空公司的飞行员都每人配备有efb设备，飞行员的机组排班、飞行准备都在efb上进行，然而目前缺乏在efb上运行的三维飞行仿真的方法，飞行员无法在efb上进行基础飞行训练，缺乏对飞行任务进行预演的手段，也无法对繁忙机场的地面滑行、高高原机场或复杂地形机场终端区飞行以及航路飞行进行预演或强化训练。
4.引证文件1：中国发明，《多模导航三维动态可视化仿真平台的构建方法》，公开号：cn106845032b。该发明公开了一种基于osg平台的飞行仿真平台，利用osgearth平台搭建三维数字地球，并将飞行航线进行插点完成仿真飞行。该发明不足之处是基于vc++和微软mfc基础类库搭建图形平台，无法在ios或android系统上运行。此外，该方法没有对包含弧线转弯的终端区飞行程序轨迹进行处理，而和航路飞行统一采用插点生成等距点和弧线，从而无法生成飞行程序的精确弧线轨迹。并且，飞机在空中按大圆航线飞行，该方法采用简单的直线等距插点法将造成插点偏离大圆航线，造成仿真失真；同时该方法仿真过程不能接收外部消息输入，无法实现交互式飞行仿真。
5.引证文件2：中国发明，《一种基于windows modern ui的efb系统》，公开号：cn103995874a。该文件公开了一种efb显示系统，采用pdf格式显示标准进场图、离场图、仪表进近图等终端区航图。该发明的缺陷是无法实现在efb上进行三维模拟飞行仿真。
6.引证文件3：中国发明，《一种适用于大飞机平台便携式电子飞行包系统》，公开号：cn114443572a。该文件公开了一种在efb设备上绘制航空元素的方法，该方法能矢量绘制简单的航图元素。该发明的不足之处在于无法实现机场、终端区、航路飞行的模拟飞行仿真。

技术实现要素：

7.为了实现在efb中进行交互式飞行仿真，使飞行员预先熟悉飞行任务，预演飞行中的关键操作，本发明提出一种在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，方法在efb中引入osgearth图形平台，并生成机场滑行、终端区飞行、航路飞行各阶段的动态飞行轨迹，最终
在efb中实现第一人称和第三人称仿真，实现人机交互操作，强化飞行员关键节点操作要点，提高飞行安全。
8.为实现上述目的，本发明的技术方案包括以下步骤：步骤1：搭建ios和android环境下的osgearth图形平台，包括：编译生成ios和android环境下的osgeearth动态链接库文件；生成目标区域的高程瓦片和地图瓦片数据，在osgearth中调用高程和地图瓦片，形成三维数字地球；地图瓦片至少支持tms、xyz和gdal中的一种格式，且至少包括卫星影像、行政区划和高程渲染中的一种样式。
9.步骤2：生成机场滑行、终端区飞行和航路飞行3个仿真阶段的静态轨迹，静态轨迹包括途经点、控制点和标注点；其中途经点定义静态轨迹三维形状，控制点定义人工操作信息，标注点定义提示信息。机场滑行静态轨迹通过amdb数据生成，终端区飞行静态轨迹通过arinc424数据生成，航路飞行静态轨迹通过班机航线数据生成。步骤2包括：步骤2-1：按照机型实际滑行路线通过amdb数据制作机场滑行静态轨迹；从amdb数据中提取滑行引导线taxi_guid_line、道面路网asrn、滑行等待位置taxi_holding_positon和滑行道交叉标识taxi_intersection_marking四种数据，将滑行引导线交叉点和道面路网节点设置为途经点，将滑行等待位置设置为控制点，将滑行道交叉标识设置为标注点。控制点设置位置、注意事项、指令监听频率等信息。标注点设置道面指引标识、滑行道编号、机型及翼展限制等信息。
10.步骤2-2：从民航公布资料中获取机场飞行程序的arinc424编码，按照仿真机型性能设置飞行速度、转弯半径、爬升率等参数，根据这些参数将arinc424编码的23种航径终结码转换为图形数据，生成飞行程序三维平滑曲线作为终端区飞行静态轨迹。将生成的飞行程序三维平滑曲线各路径点设置为途经点。将各航图信息标识设置为标注点，包括程序名称、定位点名称、距导航台方位和距离、速度或高度限制等信息。按照机型特征和飞行手册设置襟翼档位检查点、油门档位检查点、起落架收放点和复飞决断点4类控制点，并设置各控制点指令信息，这些指令信息包括各控制点应设置的襟翼档位、油门档位，起落架收放点和操作步骤以及复飞决断点位置及决断依据等关键操作信息。
11.步骤2-3：将指定起飞和落地机场间的班机航线的走向数据转换为航路飞行静态轨迹，将各航路点设置为途经点和标注点，将各高度层转换点和管制移交点设置为控制点。标注点信息包括航路点名称、航段安全高度、距离、磁向等信息。控制点包括需转换的飞行高度、管制移交频率等信息。
12.步骤2-4：将起飞机场滑行、起飞终端区飞行、航路飞行、落地终端区飞行和落地机场滑行静态轨迹合并为完整静态轨迹staticpath；遍历staticpath各途经点，设相邻两途经点为p1和p2；计算p1到p2点的距离distance和方向heading，由p1和p2点的高度差和距离求出两点间的梯度grad，设置p1到p2的转弯方向turndir，若p1和p2在直线段上，设turndir为0，若p1和p2在一段顺时针弧线上，设turndir为1，若p1和p2在一段逆时针弧线上，设turndir为-1；将distance、heading、grad和turndir属性值赋予p1；按相同方法处理其余途经点。其中，距离用于控制仿真速度，方向、梯度和转弯方向用于控制飞机模型姿态。
13.步骤3：采用大圆航线插点算法生成osgearth图形平台下的动态飞行轨迹，动态飞行轨迹包括时间信息、位置信息和飞机姿态信息，包括以下步骤：
步骤3-1：建立空白途经点列表pathpointlist，将静态轨迹staticpath第一个途经点添加进pathpointlist；设置最大点距值δ。设置最大点距值为了有效拟合地球曲率，因静态轨迹在两航路点之间以直线相连，若两点间距过大，连线中段将靠近地球表面，甚至没入地下。为了使航线始终保持地球曲率，需每隔特定距离设置插点，为使插入点与原航路点保持相同航向，需采用大圆航线插点算法。
14.步骤3-2：遍历staticpath所有途经点；设相邻两途经点为p1和p2：计算p1和p2的距离λ，若λ《=δ，将p2添加进pathpointlist，若λ》δ，在p1和p2之间插入途经点pq，采用大圆航线插点算法计算pq：f = δ/λm=cos(λ)/sin((1-f)* λ)n=sin(f*λ)/sin(λ)r = m*cos(lon1)*cos(lat1) + n*sin(lat2) *cos(lon2)q = m *sin(lat1)*cos(lon1) + n *sin(lat2)*sin(lon2)w = m *cos(lat1)+ n *cos(lat2)lat=atan2(w,sqrt(r^2+q^2))lon=atan2(q,w)alt=alt1+(alt1-alt2)*f式中lat1、lon1、alt1和lat2、lon2、alt2为p1和p2点的纬度、经度、高度；lat、lon、alt为pq的纬度、经度、高度；将p1点的heading、grad和turndir属性值赋给pq；将pq添加进pathpointlist；若pq与p2距离λ》δ，重复执行步骤3-2计算新插点pq’，直至pq’与p2的距离λ《=δ；从静态轨迹中取出下一点p3，执行步骤3-2，直至静态轨迹中所有途经点处理完成。
15.步骤3-3：依次取出pathpointlist中各途径点pd，依据pd的总距离和仿真速度，计算pd的到达时间time；将pd的经纬度坐标转换为osgeearth世界坐标position；根据pd的经纬度和高度设置pd的位置变换矩阵matrix；根据pd的方向heading、梯度grad和转弯方向turndir属性设置pd的姿态变换矩阵rotation；根据time、position、matrix和rotation生成pd对应的动态飞行轨迹点。将所有途径点对应的动态飞行轨迹点添加进osg::animationpath对象，得到动态飞行轨迹。
16.步骤4：在efb中进行三维飞行模拟仿真，仿真过程可接收界面消息进行人机交互，包括以下步骤：步骤4-1：在efb的osgearth图形平台上绘制静态飞行轨迹及标注点信息。
17.步骤4-2：将动态飞行轨迹传入osgearth回调函数osgviewer:: realize，根据efb界面输入，选择通过osgga::animationpathmanipulator方法进行飞行员视角的第一人称仿真或通过osg::animationpathcallback方法进行旁观者视角的第三人称飞行仿真；在第一人称仿真模式下，在每个控制点设置thread.sleep自动暂停仿真，并接受界面人工输入指令，判断指令正确后仿真继续运行；在第三人称仿真模式下，加载仿真飞机模型，当飞行仿真进行到控制点时，界面显
示对应指令信息。
18.本发明具有以下优点：本方法在efb中引入osgeearth图形平台创建逼真仿真环境，能进行机场滑行、终端区飞行和航路飞行全阶段的飞行仿真，通过arinc424编码生成平滑三维曲线轨迹，通过大圆航线插点算法确保飞行轨迹真实准确，并能通过控制点实现关键操作信息的人机交互仿真。从而使飞行员在飞行准备时直观了解任务全程，在逼真环境下进行关键操作步骤的演练。本方法依托efb便携式设备运行，飞行员可随时随地甚至在空中进行飞行训练，摆脱了以前只能在专业飞行模拟机上训练的不便，对提高飞行员水平，保障飞行安全大有帮助。
附图说明
19.图1为本发明实施例在efb中进行飞行仿真的方法主要步骤图。
20.图2为本发明实施例在efb进行飞行仿真的过程流程图。
21.图3为在efb中通过osgeearth图形平台建立的三维数字地球示意图。
22.图4为北京首都机场滑行静态轨迹示意图。
23.图5为北京首都机场终端区飞行静态轨迹示意图。
24.图6为北京首都至拉萨贡嘎航路飞行静态轨迹示意图。
25.图7为在两途径点中进行大圆航线插点的过程示意图。
26.图8为第一人称飞行仿真示意图。
27.图9为第三人称飞行仿真示意图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
29.飞行员在实施复杂机场或高高原飞行任务时，操作繁多，容易漏忘，需要进行高频度的飞行演练和任务熟悉，然而传统的模拟机飞行训练受场地和时间资源制约，不能为飞行员提供充分训练机会。efb小巧轻便，可随身携带，无论在地面还是空中都成为飞行员进行航图浏览、手册查阅、飞行准备不可缺少的工具。如果能在efb上进行飞行仿真训练，能更有效提升飞行员训练效果，提高飞行安全。然而目前缺乏在efb中进行飞行仿真的软件或方法，尤其是进行交互式三维飞行仿真的方法。
30.基于此，本技术提出一种在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，能够在efb中通过osgearth图形平台建立三维数字地球，将机场滑行、终端区飞行和航路飞行各阶段飞行任务以及关键操作信息以三维飞行仿真的方式呈现给飞行员，并对关键操作指令进行交互式仿真练习，从而提高飞行安全。
31.如图1所示，本发明的一种实施例包括以下步骤：步骤1：搭建ios和android环境下的osgearth图形平台。
32.步骤2：生成机场滑行、终端区飞行和航路飞行3个仿真阶段的静态轨迹，静态轨迹包括途经点、控制点和标注点。
33.步骤3：采用大圆航线插点算法生成osgearth图形平台下的动态飞行轨迹，动态飞
行轨迹包括时间信息、位置信息和飞机姿态信息。
34.步骤4：在efb中进行三维飞行模拟仿真，仿真过程可接收界面消息进行人机交互。
35.本实施例选择波音737-800机型为模拟机型（简称b738），以北京首都机场到拉萨贡嘎机场的航班任务为例，介绍本方法详细流程。
36.本实施例的详细流程如图2所示，包括：步骤1：搭建ios和android环境下的osgearth图形平台，包括：编译生成ios和android环境下的osg及osgeearth动态链接库文件，并加载进efb应用中。
37.从国家测绘局网站上下载全国高程数据tif文件，并通过osgearth_package工具将tif格式高程数据切割成tms瓦片数据。同时，从网站上下载tms格式的全国卫星影像瓦片地图文件和xyz格式的行政区划瓦片地图文件。
38.在efb的osgearth图形平台上调用tms驱动osgearth::drivers::tmsoptions和xyz驱动osgearth::drivers::xyzoptions，将高程瓦片和地图瓦片装载进osgviewer，形成三维数字地球。如图3所示。
39.步骤2：生成机场滑行、终端区飞行和航路飞行3个仿真阶段的静态轨迹，静态轨迹包括途经点、控制点和标注点；其中途经点定义静态轨迹三维形状，控制点定义人工操作信息，标注点定义提示信息。步骤2包括：步骤2-1：按照b738机型在北京首都机场的实际滑行路线制作机场滑行静态轨迹，如图4所示的从停机位p103到01号跑道头的白滑行路线p103-z4-f-a1-t2-k-rwy01。从数据库中调取北京首都机场的amdb数据提取滑行引导线taxi_guid_line、道面路网asrn、滑行等待位置taxi_holding_positon和滑行道交叉标识taxi_intersection_marking四种数据。将taxi_guid_line交叉点z4-f、f-a1、a1-t2等和asrn路网节点设置为途经点，将滑行等待位置wt设置为控制点，将滑行道交叉标识设置为标注点。控制点设置位置、注意事项、指令监听频率等信息。标注点设置道面指引标识、滑行道编号、机型及翼展限制等信息。
40.步骤2-2：从民航公布资料中获取北京首都机场的离场飞行程序以及拉萨贡嘎机场的进场、进近飞行程序的arinc424编码，按照b738机型性能设置飞行速度280节、转弯半径2海里、爬升率6.5%等参数，根据这些参数将arinc424编码的23种航径终结码转换为图形数据，生成飞行程序三维平滑曲线作为终端区飞行静态轨迹。如图5所示，将ca、cd、fd、tf等航径终结码转换为直线图形，将cf、df、af、rf、cr等航径终结码转换为弧线图形，并根据航图上公布高度信息，为各点设置高度，形成三维平滑曲线。将生成的飞行程序三维平滑曲线各路径点设置为途经点。将各航图信息标识设置为标注点，包括程序名称、定位点名称、距导航台方位和距离、速度或高度限制等信息。按照b738机型特征和飞行手册设置襟翼档位检查点、油门档位检查点、起落架收放点和复飞决断点4类控制点，并设置各控制点指令信息，这些指令信息包括各控制点应设置的襟翼档位、油门档位，起落架收放点和操作步骤和复飞决断点位置及决断依据等关键操作信息。
41.步骤2-3：将北京首都至拉萨贡嘎机场的班机航线zbaa-zuls-01走向数据转换为航路飞行静态轨迹，如图6所示。将各航路点设置为途经点和标注点，如pabni、祖庵vor、双流vor等，将各高度层转换点和管制移交点设置为控制点如p539、p283、dobso等。标注点信息包括航路点名称、航段安全高度、距离、磁向等信息。控制点包括需转换的飞行高度、管制
移交频率等信息。
42.步骤2-4：将起飞机场滑行、起飞终端区飞行、航路飞行、落地终端区飞行和落地机场滑行静态轨迹合并为完整静态轨迹staticpath。遍历staticpath各途经点。如图6中金堂vor（p1点）和双流vor（p2点），计算p1到p2点的距离distance值55公里和方向heading值234度，由p1和p2点的高度差-200米和距离55公里求出两点间的梯度grad值-0.36%， p1到p2在直线段上，设转弯方向turndir为0。将distance（55）、heading（234）、grad（-0.36%）和turndir（0）属性值赋予p1；按相同方法处理其余途经点。其中，距离用于控制仿真速度，方向、梯度和转弯方向用于控制飞机模型姿态。
43.步骤3：采用大圆航线插点算法生成osgearth图形平台下的动态飞行轨迹，动态飞行轨迹包括时间信息、位置信息和飞机姿态信息，包括以下步骤：步骤3-1：建立空白途经点列表pathpointlist，将静态轨迹staticpath第一个途经点p103（北京首都机场停机位）添加进pathpointlist；设置最大点距值δ=20km。
44.步骤3-2：遍历staticpath所有途经点；设相邻两途经点为p1和p2，如图7中的双流vor（p1点）到崇州vor（p2点）：计算p1和p2的距离λ为82km》20km在p1和p2之间插入途经点pq1，采用大圆航线插点算法计算pq1：f = δ/λm=cos(λ)/sin((1-f)* λ)n=sin(f*λ)/sin(λ)r = m*cos(lon1)*cos(lat1) + n*sin(lat2) *cos(lon2)q = m *sin(lat1)*cos(lon1) + n *sin(lat2)*sin(lon2)w = m *cos(lat1)+ n *cos(lat2)lat=atan2(w,sqrt(r^2+q^2))lon=atan2(q,w)alt=alt1+(alt1-alt2)*f将双流vor（lat1=30.5453，lon1=103.899，alt1=11000）和崇州vor（lat2=30.7312，lon2=103.2166，alt2=12500）代入上述公式，可得pq1（lat=30.6163，lon=103.779，alt=11475）；将双流vor的heading、grad和turndir属性值赋给pq1；将pq1添加进pathpointlist；计算pq1与p2崇州vor的距离54km》20km，重复执行步骤3-2计算新插点pq2（lat=30.664，lon=103.555，alt=11815），和pq3（lat=30.732，lon=103.331，alt=12110）。pq3与崇州vor的距离为6.8km《=20km，插点结束。
45.从静态轨迹中取出下一点p3，执行步骤3-2，直至静态轨迹中所有途经点处理完成。
46.步骤3-3：依次取出pathpointlist中各途径点pd，以双流vor为例，依据从起点到双流vor的总距离1885km，和仿真速度10km/秒，计算出双流vor的到达时间time=188.5秒。
47.将双流vor的经纬度坐标(lat1=30.5453，lon1=103.899，alt1=11000)通过osg::ellipsoidmodel::convertlatlongheighttoxyz方法转换为osgeearth世界坐标position(x=-252391，y=5587964，z=3109595)。
48.根据双流vor的经纬度和高度通过osg::ellipsoidmodel::computelocaltoworldtransformfromlatlongheight方法位置变换矩阵matrix；根据双流vor的方向heading（234）、梯度grad（-0.36%）和转弯方向turndir（0）属性设置姿态变换矩阵rotation；根据time、position、matrix和rotation生成双流vor对应的动态飞行轨迹点osg::animationpath::controlpoint。将所有途径点对应的动态飞行轨迹点添加进osg::animationpath对象，得到动态飞行轨迹。
49.步骤4：在efb中进行三维飞行模拟仿真，仿真过程可接收界面消息进行人机交互，包括以下步骤：步骤4-1：在efb的osgearth图形平台上绘制静态飞行轨迹及标注点信息。
50.步骤4-2：将动态飞行轨迹传入osgearth回调函数，根据efb界面输入，选择通过osgga::animationpathmanipulator方法进行飞行员视角的第一人称仿真或通过osg::animationpathcallback方法进行旁观者视角的第三人称飞行仿真。
51.在第一人称仿真模式下，在每个控制点设置thread.sleep自动暂停仿真，并接受界面人工输入指令，判断指令正确后仿真继续运行。如图8所示，在控制点ls504处，仿真自动暂停，界面提示人工输入襟翼位置，当接收到界面输入字符
‘3’
后，仿真继续进行。仿真结束后，efb应用将统计人工输入并评分，把评分计入飞行准备记录，当评分达到满分时，efb认定飞行准备合格。
52.在第三人称仿真模式下，加载仿真飞机模型，当飞行仿真进行到控制点时，界面显示对应指令信息，如图9所示，当仿真进行到ls819、ls811、ls806等控制点时，应进行的操作指令将自动出现在界面上，强化飞行员记忆。
53.以上所述，仅是本发明的一种实施例，并非对本发明做任何形式的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：搭建ios和android环境下的osgearth图形平台，包括：编译生成ios和android环境下的osgeearth动态链接库文件；生成目标区域的高程瓦片和地图瓦片数据，在osgearth中调用高程和地图瓦片，形成三维数字地球；所述地图瓦片至少支持tms、xyz和gdal中的一种格式，且至少包括卫星影像、行政区划和高程渲染中的一种样式；步骤2：生成机场滑行、终端区飞行和航路飞行3个仿真阶段的静态轨迹，静态轨迹包括途经点、控制点和标注点；所述途经点定义静态轨迹三维形状，所述控制点定义人工操作信息，所述标注点定义提示信息；机场滑行静态轨迹通过amdb数据生成，终端区飞行静态轨迹通过arinc424数据生成，航路飞行静态轨迹通过班机航线数据生成；步骤3：采用大圆航线插点算法生成osgearth图形平台下的动态飞行轨迹，动态飞行轨迹包括时间信息、位置信息和飞机姿态信息；步骤4：在efb中进行三维飞行模拟仿真，仿真过程可接收界面消息进行人机交互。2.如权利要求1所述的在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，其特征在于步骤2包括以下步骤：步骤2-1：按照机型实际滑行路线通过amdb数据制作所述机场滑行静态轨迹；从amdb数据提取滑行引导线taxi_guid_line、道面路网asrn、滑行等待位置taxi_holding_positon和滑行道交叉标识taxi_intersection_marking四种数据，将滑行引导线交叉点和道面路网节点设置为途经点，将滑行等待位置设置为控制点，将滑行道交叉标识设置为标注点；步骤2-2：从民航公布资料中获取机场飞行程序的arinc424编码，按照仿真机型性能参数将arinc424编码的23种航径终结码转换为图形数据，生成飞行程序三维平滑曲线作为所述终端区飞行静态轨迹；将飞行程序各路径点设置为途经点，将各航图信息标识设置为标注点，按照机型特征和飞行手册设置襟翼档位检查点、油门档位检查点、起落架收放点和复飞决断点4类控制点，并设置各控制点指令信息；步骤2-3：将起飞机场和落地机场间班机航线的走向数据转换为所述航路飞行静态轨迹，将各航路点设置为途经点和标注点，将各高度层转换点和管制移交点设置为控制点；步骤2-4：将起飞机场滑行、起飞终端区飞行、航路飞行、落地终端区飞行和落地机场滑行静态轨迹合并为完整静态轨迹staticpath；遍历staticpath各途经点，设相邻两途经点为p1和p2；计算p1到p2点的距离distance和方向heading，由p1和p2点的高度差和距离求出两点间的梯度grad，设置p1到p2的转弯方向turndir，若p1和p2在直线段上，设turndir为0，若p1和p2在一段顺时针弧线上，设turndir为1，若p1和p2在一段逆时针弧线上，设turndir为-1；将distance、heading、grad和turndir属性值赋予p1；按相同方法处理其余途经点。3.如权利要求1所述的在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，其特征在于步骤3包括以下步骤：步骤3-1：建立空白途经点列表pathpointlist，将静态轨迹staticpath第一个途经点添加进pathpointlist；设置最大点距值δ；步骤3-2：遍历staticpath所有途经点；设相邻两途经点为p1和p2：计算p1和p2的距离λ，若λ<=δ，将p2添加进pathpointlist，若λ>δ，在p1和p2之间插入途经点pq，采用大圆航线插点算法计算pq：
f = δ/λm=cos(λ)/sin((1-f)* λ)n=sin(f*λ)/sin(λ)r = m*cos(lon1)*cos(lat1) + n*sin(lat2) *cos(lon2)q = m *sin(lat1)*cos(lon1) + n *sin(lat2)*sin(lon2)w = m *cos(lat1)+ n *cos(lat2)lat=atan2(w,sqrt(r^2+q^2))lon=atan2(q,w)alt=alt1+(alt1-alt2)*f式中lat1、lon1、alt1和lat2、lon2、alt2为p1和p2点的纬度、经度、高度；lat、lon、alt为pq的纬度、经度、高度；将p1点的heading、grad和turndir属性值赋给pq；将pq添加进pathpointlist；若pq与p2距离λ>δ，重复执行步骤3-2计算新插点pq’，直至pq’与p2的距离λ<=δ；从静态轨迹中取出下一点p3，执行步骤3-2，直至静态轨迹中所有途经点处理完成；步骤3-3：依次取出pathpointlist中各途径点pd，依据pd的总距离和仿真速度，计算pd的到达时间time；将pd的经纬度坐标转换为osgeearth世界坐标position；根据pd的经纬度和高度设置pd的位置变换矩阵matrix；根据pd的heading、grad和turndir属性设置pd的姿态变换矩阵rotation；根据time、position、matrix和rotation生成pd对应的动态飞行轨迹点；将所有途径点对应的动态飞行轨迹点添加进osg::animationpath对象，得到动态飞行轨迹。4.如权利要求1所述的在efb中进行交互式三维飞行仿真的方法，其特征在于步骤4包括以下步骤：步骤4-1：在efb的osgearth图形平台上绘制静态飞行轨迹及标注点信息；步骤4-2：将动态飞行轨迹传入osgearth回调函数，根据efb界面选择，执行以飞行员视角进行的第一人称仿真模式或以旁观者视角进行的第三人称仿真模式；在第一人称仿真模式下，当飞行仿真进行到任意控制点时，仿真自动暂停，人工输入正确指令后仿真继续运行；在第三人称仿真模式下，加载仿真飞机模型，当飞行仿真进行到控制点时，界面显示对应指令信息。

技术总结

本发明公开了一种在EFB中进行交互式三维飞行仿真的方法，属于计算机仿真技术领域。包括：搭建iOS和Android环境下的OsgEarth图形平台；生成机场滑行、终端区飞行和航路飞行的静态轨迹；生成OsgEarth动态飞行轨迹；在EFB设备中进行交互式三维飞行模拟仿真。本方法可实现对飞行全过程仿真与交互控制，具有系统资源占用率低，逼真还原真实飞行场景的优点。逼真还原真实飞行场景的优点。逼真还原真实飞行场景的优点。