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飞行训练虚拟仿真试验项目指导书-民航虚拟仿真试验教学中心飞行训练虚拟仿真实验项目指导书实验项目1：初级飞行训练模拟实验以飞行CBT模拟训练平台进行基本飞行操作实验。
掌握小型通用飞机的航前航后检查、飞行操纵、仪表认知和误差修正等基本操作。
基本飞行操纵实验包括；直线平飞和转弯飞行实验；爬升与俯冲飞行实验；低速飞行实验；起飞和进场着陆飞行实验。
学生通过使用CBT 飞行动力学模拟软件，通过学号登录后进入自主学习环节，包括飞行程序简介与初级飞行指导、自定义飞行(选择起降机场、航路、气象条件等)、选择经典航线、从单一到多任务的飞行训练方式。
本实验的目标是：在初级飞行中，学习飞行基本流程的操作，包括起飞、巡航、转弯、着陆等；熟悉分立式仪表并用其来掌握飞行的各种状态，包括姿态、速度、高度等；掌握飞机各操纵机构和一般机载设备的操作和使用方法。
实验项目2：私照飞行训练以塞斯纳172飞机飞行训练器为平台，进行基本飞行操作实验。
掌握典型飞行程序的飞行任务，使学生能够独立完成单飞和夜航操作。
典型实验项目包括：直角航线飞行；基线转弯飞行；等待航线飞行；目视盘旋着陆；NDB/VOR飞行；仪表进场着陆飞行。
在飞行基础理论的基础上，结合航行基础理论，加强主干核心课程间的知识沟通和扩展运用，夯实飞行理论知识，提高飞行学员实际操作能力和自主学习能力。
学生通过使用塞斯纳172飞机飞行训练器，通过学号登录后进入自主学习环节，包括基本飞行操纵训练、自动飞行训练、基本飞行程序训练、NDB/VOR飞行训练、仪表进场着陆飞行训练，等等。
本实验的目标是：掌握直角航线、基线转弯、等待航线、目视盘旋着陆等基本飞行程序操作；熟悉信标台和助航设备的运行特性和盲区操作；分别采用人工操作和自动飞行控制的手段实现NDB/VOR飞行和仪表进场着陆飞行。
实验项目3：高性能飞机训练/商照飞行训练以B737NG飞机飞行训练器为平台，进行高性能飞机和航线运输驾驶员模拟训练。
浅析空战飞机仿真系统的开发1引言作战武器可视化仿真通过三维武器模型和场景结合的数学模型,直观地仿真战场环境和双方攻防对抗的过程,在新式武器的研制和装备、作战指挥仿真、武器的使用培训等方面都有广泛的应用[1]。
特别是在网络化条件下的多机编队协同空战,需要有能够完整仿真战机编队协同、目标探测及武器打击全过程的空战任务可视化仿真系统。
对于武器作战应用和协同对抗的仿真而言,需要仿真系统能够较好地兼容多种武器模型,并易于增减、替换模型种类。
对于飞行运动、姿态解算、控制计算,本案采用了十分成熟和普及的Simulink进行数学建模,与传统方法使用高级语言编制相比,建立系统动态模型更为迅速便捷,通用性十分好,有非常多的成熟方案可以借鉴和利用,对于工程的发展和延续十分有利。
而FlightGear是已经构建好的开源的飞行仿真软件,可以省去了开发过程中繁琐的底层程序编制,只模拟座舱的组成见图2,ADAM5000TCP是一款研华公司生产的PLC,共有8个插槽,可以安装6个数字IO组件和2个仿真IO组件,每个数字IO组件上有16路输入输出端子,能够读出共96个电门状态;每个仿真IO组件上有8路输入输出端子,可以处理16个电位器或传感器送来的仿真电压信号。
读出的数据经LAN网络TCP/IP通信协议传送给服务器。
2系统设计飞行仿真系统包括硬件部分(实物或半实物)和软件部分,硬件部分包括了运行软件系统的计算机、作为操作输入设备的模拟座舱、用于显示的显示器或投影仪等视频输出设备。
软件部分一般包括飞行力学运动解算、三维场景生成、特殊效果、场景驱动和数据收发等。
程序根据用户操作对飞机的位置、姿态信息进行解算,驱动视景仿真模块。
2.1仿真系统硬件结构硬件结构如图1,整个系统运行于两台计算机上,一台(服务器)用于运行仿真系统,运动方程解算,依靠Matlab强大的数值计算功能和良好的接口条件连接模拟座舱硬件,仿真真实飞机上的任务计算机;另一台(图形工作站)运行视觉仿真系统,依赖虚拟现实技术完成三维可视化重现,一方面生成地形和天空环境,一方面计算显示平显(HUD)和下显(MFD)的有关图形和符号,类似于真实飞机上的显控计算为了解出非线性微分方程组(3)和(4),同时又要兼顾实时性和累积误差,可以采用变步长的二阶龙格-库塔法进行计算。
第1期牛闻电？糾席可噫醜瞪枫2019年1月Journal of CAEIT Vol.14No.1 Jan.2019l工程应用doi：10.3969/j.issn.1673-5692.2019.01.011面向模拟训练的CGF空中目标建模与仿真王思卿，乔勇军，王力超(海军航空大学，山东烟台264001)摘要：针对防空武器仿真模拟训练需要建立智能性、自主性目标的要求，以模块化和组件化的模型结构，对CGF空中目标建模进行了框架构建及粒度分析，建立了目标机动模型、雷达火控模型及智能专家决策模型，并具备自主与受控两种目标构建方式。
以某型防空武器目标模拟器为背景进行仿真实验，结果表明此模型解决了CGF模拟训练系统中目标参数单一，训练复杂度及真实度欠佳的问题，满足仿真模拟训练的要求，加强了训练人员的沉浸感，有效提升了训练水平。
并且基于组件式的开发模式给予模型良好的可重用性和交互性.关键词：模拟训练；计算机生成兵力；组件化；建模仿真中图分类号:TP391文献标识码：A文章编号:1673-5692(2019)01-061-06CGF Air Target Modeling and Simulation for Simulation TrainingWANG Si-qing,QIAO Yong-jun,WANG Li-chao(Naval Aviation University,Yantai264001,China)Abstract:For the simulation training of air defense weapons,the requirements for intelligent and auto n o-mous goals need to be established.With the modular and modularized model stmcture,the CGF air target modeling is framed and analyzed.The target maneuvering model,radar fire control model and intelligent expert decision model are established,and there are two methods to construct the target,autonomous and controlled.The simulation experiment was carried out on the background of an air defense weapon target simulator.The results show that this model solved the problems of single target parameters,poor training complexity,and poor realism in the CGF simulation training system.The model satisfies the requirements of simulation training,enhances the immersion of trainers,and effectively improves the training level.And the component-based development model gives the model good reusability and interactivity.Key words:simulation training；computer generated forces;componentized；modeling and simulationo引言随着空战环境越来越复杂，作战人员在进行空中对抗、多机协同、防空作战等战术训练时面临着实装耗资巨大，人员装备组织调度困难,安全压力大的困难1-2\对此.模拟仿真训练作为作战指挥人员进行战术演习、装备训练等大规模性仿真的重要手段,达到了减少装备损耗、增强训练安全性、提升作战能力的目的'o通过计算机程序对CGF空中目标的产生和行为进行控制，使目标数量增多且行为具有自主智能水平，能够根据战场实时态势做出反应、判断及决策，以此为作战训练人员提供“高质量”的对手或友军。
战机空战自动引导系统仿真设计论文导读：第二部分为计算机网络。
由仿真计算机、虚拟仪表计算机和集线器组成。
关键词：综合飞行/火力控制，计算机网络，仿真引言为了更好地开展现代战机空战中自动攻击引导问题的研究，我们进行了空战自动引导系统仿真设计。
本系统应用分布仿真技术、数据库技术和虚拟现实技术，采用DSP、高性能工控机及PC机进行设计，研制了战机空战中自动攻击引导仿真系统，用于自动攻击引导控制律研究与仿真验证。
本文从硬件和软件两方面分别予以介绍。
1 系统硬件设计系统中“我机”除增加了基于DSP设计的飞/火综合控制器，用于实现所设计的引导控制律之外，“敌”、“我”两机硬件组成基本相同，如图1所示。
由图可见，“敌”、“我”双机的硬件结构可以分成两部分：第一部分为模拟座舱，主要由操纵装置及传感器、左/右操纵台和两块大屏幕显示器（视景显示和虚拟仪表显示各一块）组成；第二部分为计算机网络，由仿真计算机、虚拟仪表计算机和集线器组成。
论文参考。
1.1模拟座舱“敌”、“我”双机均可进行人工或自动驾驶。
人工驾驶时，进行双机的攻击演练。
自动驾驶时，“我机”可以进行自动攻击导引。
“敌”、“我”双机驾驶舱布局相同，驾驶杆、油门杆、脚蹬等操纵部件采用飞机的实装部件，仪表板为虚拟仪表显示器。
左操纵台为启动控制、油门杆，右操纵台为驾驶仪状态、气动参数及飞控系统传动比等控制/显示部分。
布局如图2。
●驾驶杆、脚蹬、油门杆等操纵部件的操纵信号由相应的位置传感器以模拟量形式送至虚拟仪表计算机的A/D接口卡；●启动控制部分包括：系统供电、引导方式选择、自动驾驶仪启动、起落架收放控制、襟翼位置控制及风力、风向选择；●驾驶仪状态由8个带灯按钮和2个拨动开关完成飞控系统各种状态的控制；●气动参数与飞控系统传动比使用20个多圈电位器完成相应参数和传动比的调整。
1.2计算机网络系统计算机网络系统主要由两台工控机和两台PC机组成，由网卡和集线器（HUB）组成星形网络，实现相互间的数据通信。
面向空军飞行训练的虚拟仿真技术研究随着时代的发展，科技水平不断提高，人们的需求也越来越多元化。
对于军事训练来说，虚拟仿真技术无疑是一种十分有前途的训练手段，正逐渐被广泛应用于各个军种。
本文将探讨虚拟仿真技术在空军飞行训练中的应用。
一、虚拟仿真技术在空军飞行训练中的意义1.1提高训练效率传统的空军飞行训练，需要花费大量的时间和资源来完成，而且训练效果并不能得到有效的保证。
通过虚拟仿真技术，可以实现真实环境下的全面仿真，提高了飞行员的训练效率。
1.2降低训练成本空军飞行训练往往需要大量的经费支持，包括机型的维护、燃油费用等诸多费用。
而虚拟仿真技术能够实现虚拟训练，节省了大量的开支。
1.3降低飞行事故风险空军飞行训练是需要冒着很高风险的，为了保证飞行员的生命安全，必须采取一系列的安全保障措施。
而通过虚拟仿真技术，可以避免或降低训练过程中可能发生的事故风险。
二、现有虚拟仿真技术在空军飞行训练中的应用2.1建立空战仿真平台针对飞行员实际操作情况进行虚拟仿真技术研究，建立空战仿真平台，以达到模拟空中作战训练的目的。
其中，仿真平台的开发包括战术训练功能、维修模块、教学辅导和终端软件等。
同时，还需进行相应的培训和技术支持，以确保平台的高可用性和可靠性。
2.2建立飞行仿真平台建立飞行仿真平台，能够对飞行员的运动技能、思维技能和实际反应能力进行测评和训练。
为了实现飞行仿真平台建立，需要建立模型库、计算机图像生成器、真实飞行图像数据库等。
2.3开发转场训练虚拟仿真技术转场是指空军飞行员从一地到另一地的飞行任务。
而转场训练让飞行员能够在训练场景中学习磨练不同的技能，从而更好地完成真实的任务。
在转场模拟训练中，飞行员可以学习到不同的飞行手法，进一步提高了飞行员的操作技能。
三、一些问题需要解决3.1模型精度虚拟仿真技术面向的是实际操作，因此，与实际模型的精度相比，仿真模型的精确度至关重要。
3.2设备质量虚拟仿真技术对于硬件设备的要求也很高，在保证训练效果的同时，还要尽可能地降低设备耗损和设备成本。
第４２卷第２期２０２０年４月指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＶｏｌ ４２㊀Ｎｏ ２Ａｐｒ ２０２０文章编号：１６７３⁃３８１９（２０２０）０２⁃０１２４⁃０４战术训练飞行模拟器综合显示系统仿真架构与实现朱㊀涛，沈明辉，黄绍君，范㊀蓉，周兴平（空军石家庄飞行学院飞行模拟训练中心，北京㊀１００１９５）摘㊀要：针对战术训练飞行模拟器研制的实际需要，对与之配套的机载综合显示系统进行深入研究及最终实现㊂提出了一种多种机型通用的综合显示系统仿真架构结构，并对工程实现过程中所需要注意的系统性能高效控制策略㊁仿真架构可移植性㊁显示画面组件化设计等关键技术及技术难点进行深入分析并给出具体实现方法㊂运用该仿真架构已经成功研制了多个型号战术训练飞行模拟器的综合显示系统，经长时间实际训练使用检验，该仿真架构具有良好的通用性，功能完备，性能优良，可扩展性强，具备很好的推广价值㊂关键词：战术训练；机载综合显示系统；飞行模拟器；分布式交互仿真中图分类号：Ｅ２５１；Ｖ２１６ ８㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２０．０２．０２３ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒＡｉｒｂｏｒｎｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＤｉｓｐｌａｙＳｙｓｔｅｍｏｆＴａｃｔｉｃＡｎｔａｇｏｎｉｓｍＴｒａｉｎｉｎｇＦｌｉｇｈｔＳｉｍｕｌａｔｏｒＺＨＵＴａｏ，ＳＨＥＮＭｉｎｇ⁃ｈｕｉ，ＨＵＡＮＧＳｈａｏ⁃ｊｕｎ，ＦＡＮＲｏｎｇ，ＺＨＯＵＸｉｎｇ⁃ｐｉｎｇ（ＡｉｒＦｏｒｃｅＦｌｉｇｈｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒｏｆＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＦｌｉｇｈｔＡｃａｄｅｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｐｒａｃｔｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｆｌｉｇｈｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｆｏｒｔａｃｔｉｃａｌｔｒａｉｎｉｎｇ，ａｇｅｎｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｕｎｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ｐｏｒｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｚｅｄｅｓｉｇｎａｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄｇｉｖｅｎｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｉｓａｃｔｕａｌｌｙｕｓｅｄｉｎｓｅｖｅｒａｌｄｉｆｆｅｒ⁃ｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｆｌｉｇｈｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｌｏｎｇｔｅｒｍｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｔｒａｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｆｒａｍｅｗｏｒｋｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙ，ｒｅｑｕｉｒｅｓｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ，ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄａｌｓｏｈａｓｈｉｇｈｌｉｇｈｔｄｏｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｏｎｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｃｔｉｃａｎｔａｇｏｎｉｓｍｔｒａｉｎｉｎｇ；ａｉｒｂｏｒｎｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍ；ｆｌｉｇｈｔｓｉｍｕｌａｔｏｒ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ收稿日期：２０１９⁃０９⁃０９修回日期：２０１９⁃０９⁃２４作者简介：朱㊀涛（１９７６ ），男，河南洛阳人，硕士，工程师，研究方向为系统仿真㊂沈明辉（１９７８ ），男，博士，高级工程师㊂㊀㊀战术训练飞行模拟器是一套人在回路的实时仿真系统，重点模拟飞机的飞行控制㊁综合航电㊁武器火控㊁电子对抗等系统，采用开放式座舱，仪表和座舱设备均采用虚拟仪表技术，视景系统采用多块液晶屏构成拼接幕墙，操纵系统采用带调效机构的弹簧阻尼力反馈机构㊂系统设计突出模块化㊁标准化㊁结构化等设计原则，便于维护㊁使用和升级㊂战术训练飞行模拟器主要由飞行仿真子系统㊁操纵负荷子系统㊁数据采集子系统㊁航空电子子系统㊁虚拟仪表子系统㊁综合显示子系统㊁视景子系统㊁音响通讯子系统㊁网络子系统等部分组成㊂典型的单座模拟器系统功能组成如图１所示㊂战术训练飞行模拟器能够提供逼真实用的仿真环境，能够用于部队基础技战术训练，更为重要的是多台模拟器联网后可以满足成熟飞行人员对更复杂㊁更深层次的训练需求，这些训练内容在实装飞行中很少甚至无法实现［１］㊂以联网后的多台战术训练飞行模拟器为仿真终端，结合其他系统组成航空兵分队级模拟训练系统，可以针对高技术条件下空中作战的特点及难点，开展复杂电磁环境下战术对抗训练和战术研究，提升飞行人员自主态势感知㊁任务管理与决策㊁沟通协同㊁威胁处理等方面能力，全面培养战术意识，提高战术素养㊂１㊀综合显示系统仿真架构分析综合显示系统是战术模拟器的重要组成部分，通过多个多功能显示器和平显替代以往座舱中繁杂的各类仪器与仪表，作为主要的人机交互接口与方式，通过字符㊁图形等形式把各类复杂的飞行参数㊁战场态势㊁作战状态与任务等信息直观地展现出来，有利于飞行员快速获取相应的信息，正确做出应对策略㊂１ １㊀综合显示系统与外部的信息交互结构本文以较为复杂的双座战术训练飞行模拟器为例，分析综合显示系统与外部系统之间的信息交互㊂仿真系统间的信息交互结构如图２所示㊂前舱综合显示系统通过两个共享内存与外部各系统进行交互，一个共享内存与飞控㊁前舱的虚拟仪表等软件系统进行数据交互（主要用于获取飞行参数及周边键和各种开关信息），另一个共享内存和航空电子系统进行数据交互（主要工作模式为综合显示系统状态改变后向共享内存中写入数据，并读取航空电子系统第２期指挥控制与仿真１２５㊀图１㊀单座战术训练飞行模拟器的功能组成结构图图２㊀双座战术训练飞行模拟器综合显示系统与外部系统的信息交互图处理后的回馈结果），另外，还通过网络与视景系统㊁数据链系统㊁后舱综合显示系统交互相应信息㊂后舱综合显示系统的信息交互相对简单，通过与后舱虚拟仪表的共享内存，并通过网络与航空电子系统以及前舱综合显示系统交互相应信息㊂１ ２㊀综合显示系统的系统架构综合显示系统主要由配置模块㊁显示模块㊁控制模块㊁网络通信模块等组成㊂其模块结构如图３所示㊂其中，配置模块用于加载配置文件，并保存相关信息以便于系统后续使用，显示模块使用ＯｐｅｎＧＬ技术绘制具体的画面，通信模块通过计算机网络与其他软件系统进行交互，定时模块用于创建及控制用于画面显示㊁共享内存读取㊁系统时间显示等多个定时器㊂控制模块用于系统的运行流程和状态控制，同时，也对读写共享内存数据㊁收发网络数据逻辑进行控制㊂综合显示系统启动时，控制模块通过调用配置模图３㊀综合显示系统的模块结构块加载配置信息；然后，控制模块调用定时模块设置定时器，通过共享内存读写数据㊁调用网络通信模块接收数据，用户操作多功能显示器周边键或座舱内的开关后，将修改对应的共享内存数据，系统则会及时地读取更新后的共享内存数据，来判定系统当前的状态，并调用显示模块显示相应的画面㊂整个系统运行控制流程如图４所示㊂图４㊀综合显示系统的运行流程图２㊀关键技术难点分析关于飞行模拟器综合显示系统的仿真方法已经较为成熟，基于ＯｐｅｎＧＬ㊁ＧＬＳｔｕｄｉｏ㊁ＩＤａｔａ以及ＶＡＰＳ等工具及方法均有现成的实现方案［２⁃５］，其中，使用ＯｐｅｎＧＬ源码实现方式因其丰富的功能和广泛的平台支持度，１２６㊀朱㊀涛，等：战术训练飞行模拟器综合显示系统仿真架构与实现第４２卷是最佳选择之一，但也存在软件执行效率低㊁编程代码量大㊁开发周期长等缺点㊂针对上述问题，本文根据多年的工程项目实践经验，在系统的性能优化㊁可移植性及组件化设计等方面进行深入研究，形成了一种较为完善的解决方案㊂２ １㊀系统性能高效控制策略在战术训练飞行模拟器设计与实现时，根据模拟器的定位及特点，将综合显示系统㊁飞行主控系统㊁航电系统㊁数据采集系统㊁虚拟仪表系统规划为共用一台计算机㊂因此，上述各个系统可使用的计算机硬件资源有限，其中，综合显示系统的主要用途是显示各种人机交互画面，而画面绘制非常占用系统资源，如果采用普通的绘制方式可能会降低操作系统的性能，甚至会影响仿真计算机内其他软件系统的正常运行，因此，为了保证画面绘制的速度和效率，以及尽可能地降低对系统资源的占用，主要从以下几个方面保证系统的效能㊂１）集中统一内存管理系统在启动的时候即分配好相关主要内存，在退出的时候统一释放之前分配的内存，避免系统在运行过程中频繁地申请释放内存，尽可能地减少和其他软件系统的冲突㊂２）画面快速渲染策略采用纹理㊁显示列表㊁画面双缓冲［６］的方式进行绘制，尽可能地使用显卡硬件渲染而不是使用ＣＰＵ临时绘制，保证画面切换流畅无卡顿等，同时降低系统资源的占用㊂例如，进行画面切换的时候，由于系统在启动时即把所有需要显示的纹理数据加载到硬件渲染管道并构建了显示列表，在需要显示时无须重新绘制，这样就在很大程度上提高了画面渲染的速度，与此同时极大地降低了操作系统资源的占用，最后，利用双缓存技术将要绘制的界面先绘制在内存中一个虚拟的和正在显示界面同样大小的区域，界面变化时将这个内存中的图像一次性绘制到屏幕上，这样就真正实现了画面的切换㊂其基本流程如图５所示㊂在系统运行过程中，只对经常发生变化的数据进行重新绘制，以保证效率；系统退出时，销毁加载的纹理和生成的显示列表㊂３）画面刷新与显示优化策略通过深入分析显示画面的特点，对相关画面使用局部画面刷新而不是整个画面的刷新，降低操作系统的负荷，同时加快画面更新速度㊂例如，在显示态势界面时，首先，要绘制导航基图，然后，根据当前工作状态㊁工作模式等进行绘制，相对图５㊀显示画面绘制流程来说，大部分画面都是不需要重新绘制的，即不需要每次都重新绘制然后重新显示㊂其他的诸如文字㊁图像等，也可以使用类似的方法处理㊂另外，对于数字地图和对地攻击画面等较为占用系统资源且相对独立的显示内容，均采用自身独占的专用线程进行单独处理与解算㊂并且，能够根据系统的控制逻辑，在无须显示相关内容的时候，不进行解算与处理，释放相应的资源㊂２ ２㊀仿真架构可移植性研究综合显示系统仿真架构可移植性设计综合采用以下方法：１）多功能显示器数量及位置的可移植性㊂针对不同机型座舱中的多功能显示器数量及位置不同的情况，首先，在配置文件中定义显示窗口的数量及其位置信息，然后，根据配置文件使用ＯｐｅｎＧＬ的Ｃ语言扩展库ＧＬＦＷ生成显示窗口，最后，利用共享内存中每个窗口的相关状态数据，显示各自的画面内容㊂２）单㊁双座座舱多功能显示器的可移植性㊂针对单座座舱与双座座舱机型的差异情况，因为其系统仿真框架与流程完全都是一致的，可以通过良好的编码实现，最后，只需在配置文件中将其指定为前舱或后舱即可㊂３）平显系统的可移植性㊂针对嵌入在视景系统中的平显子系统，由于也是使用ＯｐｅｎＧＬ实现的，可以将多功能显示器中的设计成果移植到视景生成软件中，实现功能与画面的一致性，避免重复设计㊂４）其他子模块的可移植性㊂最后针对数据链导航及态势㊁精确制导对地武器攻击画面的显示方法㊁目标威胁等级的计算方法［７］以及通用的航迹法㊁航线法㊁综合法等航线导航方法等多个方面也作了标准化㊁通用化处理，充分满足系统的可移植性需要㊂第２期指挥控制与仿真１２７㊀这种架构已经在多型战术训练模拟器中应用，不同型号的综合显示系统均采用此架构进行统一设计，提高了综合显示系统的可靠性和可维护性，在保证产品质量的情况下，大大加快了综合显示系统的研制开发进程㊂２ ３㊀基于面向对象思想的显示画面组件化设计综合显示系统需要显示多种类型的画面，每种类型下面还可能有子画面，即需要多层次㊁多级别的进行显示㊂如果要添加其他类别的显示画面或者修改现有的显示画面，按照普通的面向过程逻辑去实现则会相当复杂㊂另外，还需要注意到，在综合显示系统内很多显示画面或画面中的某些部分（如数据链导航与态势画面㊁雷达画面㊁平显画面等）在许多机型中是通用的，可以将其独立出来作为组件为多个系统共用㊂根据上述分析的系统特点，采用基于 类⁃继承 面向对象方法以及组件化模式为复杂系统研究提供了一种强有力的技术手段，能够很好地满足系统设计的全过程需要［８］㊂下面介绍实现过程中的具体原则㊁方法㊂对于所有需要显示的画面，都将其类化，这样就转化为类的级别关系，进而，转化为父类和子类的继承关系，便于描述和修改㊂综合显示系统中画面类的基本设计原则如下：１）所有画面类的逻辑处理和功能处理都是分开的，如控制和绘制等；２）所有画面类都使用统一的绘制函数接口，该接口在基类中定义；当需要显示某一级的某个画面时，只需要调用该画面类的绘制函数并传入相关参数即可；３）所有画面类都有一个全局唯一的标签，以和其他画面类进行区分；每个画面类都有一个级别定义，以区分不同画面类的层次；４）所有画面类都存在子类或者父类，或者二者都有，子类必须实现父类所规定的虚函数，但拥有其独立的与其本身相关的函数与成员变量等规则㊂基于以上原则很好地保证了画面类的可扩展性和设计更改独立性，在具体开发中，如果需要添加新的显示画面，则只需要根据需要显示的画面的级别，继承相应的父类并实现绘制函数等父类规定的必须实现的虚函数即可㊂对于设计更改，由于画面类的控制处理和绘制等功能处理是分开的，因此，也只需要在其对应的基类或者子类中进行修改即可，而不会影响其他的画面类的显示等功能㊂采用基于组件化的设计方法可以在很大程度上提升了画面类的标准化程度及可重用性㊂具体做法是对于可以多系统共用的公共画面及子画面，将其独立出来，设计为基础组件㊂新的系统或系统内的其他模块通过标准化的接口直接使用该组件，然后，在此基础上叠加形成新的功能及画面㊂３㊀结束语本文通过深入研究分析综合显示系统与战术训练飞行模拟器其他系统的交互关系㊁系统运行流程，并对系统性能高效控制策略㊁系统仿真架构的可移植性㊁画面类的面向对象组件化设计等技术难点进行攻关，最终实现了一种较为通用的系统仿真架构，成功研制多型战术训练飞行模拟器㊂其中，综合显示系统高效稳定㊁功能完善㊁操作方便㊂以战术训练飞行模拟器为仿真终端，依托航空兵分队级模拟训练系统，顺利开展了大规模常态化战术对抗训练，取得良好效果㊂今后，该仿真框架也将用于更多后继研制任务中，发挥更大的作用与效益㊂参考文献：［１］㊀李雪青，艾祖亮，王再奎，等．飞行模拟器联网训练系统［Ｊ］．计算机系统应用，２０１７，２６（４）：５４⁃６０．［２］㊀陈曦，李国清，宋吉江．某型军机多功能显示系统的仿真［Ｊ］．系统仿真学报，２００６，１８（２）：４５７⁃４５９．［３］㊀刘超慧，韩晨，魏家华．基于ＧＬＳｔｕｄｉｏ某型飞行训练模拟器导航界面的建模与仿真［Ｊ］．计算机系统应用，２０１８，３８（１２）：１０８⁃１１２．［４］㊀许少尉，陈思宇．基于ＩＤａｔａ的航空多功能显示器图形界面［Ｊ］．航空计算技术，２０１３，４３（３）：１０８⁃１１１．［５］㊀杨卫风，胡小琴，蔡志勇，等．基于ＶＡＰＳ设计的多功能显示仿真［Ｊ］．计算机应用与软件，２０１１，２８（６）：２２８⁃２６０．［６］㊀（美）Ｄａｖｅｓｈｒｅｉｎｅｒ，ＭａｓｏｎＷｏｏ，ＪａｃｋｉｅＮｅｉｄｅｒ，ＴｏｍＤａｖｉｓ．ＯｐｅｎＧＬ编程指南［Ｍ］．５版．徐波，译．北京：机械工业出版社，２００６．［７］㊀黄安祥．现代军机先进仿真技术与工程设计［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００６．［８］㊀康凤举，杨惠珍，高立娥，等．现代仿真技术与应用［Ｍ］．２版．北京：国防工业出版社，２００６．（责任编辑：张培培）。
