[发明专利]一种单台模拟器实现多机编队的仿真方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及多机编队的仿真方法，特别是涉及一种单台飞行模拟器实现多机编队的仿真方法，属于飞行仿真技术领域。

背景技术

利用飞行模拟器进行飞行员的编队模拟训练主要有两种训练方式：一种方式是在单台飞行模拟器上模拟双机编队。带队仿真飞机是由计算机模拟的仿真飞机，其飞行过程通过回放数据的方式，还原事先利用设计好的计算机程序录制的飞行教员驾驶飞行模拟器飞行的全过程。在还原过程中，飞行员驾驶飞行模拟器跟在带队仿真飞机后面，练习双机编队飞行。如采用这种录制的方式实现多机编队，就要按先录制单机飞行过程、再录制双机编队飞行过程、然后录制三机编队飞行过程……的顺序录制多次数据文件，一旦录制好后，不能再修改，训练科目单一，而且录制的过程也很繁琐。另一种方式是利用计算机网络将同一地域或不同地域的多台飞行模拟器联网，每名飞行员驾驶一台飞行模拟器在联网的条件下与其他飞行员驾驶的飞行模拟器一起进行编队模拟训练。该方式要求同一地域或不同地域的多名飞行员在同一时间共同参与才能完成模拟训练。好处是在模拟训练中仿真飞机的驾驶员不是计算机而是飞行员，飞行员可以像实际编队飞行一样，利用语音通讯进行编队的指挥和协作，模拟训练过程更逼真。但也存在不足：一是需要一次投入多台飞行模拟器，价格昂贵。当模拟器数量不足时，无法完成编队模拟训练；二是由于各种飞行模拟器都是安放在不同地域，要想让不同地域的飞行员在同一时间参与训练是一件很困难的事情。基于上述问题，需要一种能在一台模拟器上实现多机编队的模拟训练的方法。

发明内容

本发明提供一种单台飞行模拟器实现多机编队的仿真方法，步骤和条件如下：包括编队仿真控制机、飞行模拟器；编队仿真控制机存储和运行编队仿真控制程序和编队规划文件；

所述编队仿真控制机是一台安装多网卡的PC计算机或工业控制计算机，在Windows XP操作系统下安装了RTX（Real-Time eXtension)实时操作系统，具有实时解算能力；使用UDP（User Data Protocol）用户数据报协议，通过网卡与飞行模拟器的视景分系统和教员控制台分系统进行网络通信；

所述的飞行模拟器是已有商品，包括仿真飞机性能模拟分系统、座舱模拟分系统、视景分系统、教员控制台分系统、计算机和网络分系统、动感模拟分系统、航空电子模拟分系统、综合环境模拟分系统、声音模拟分系统和辅助分系统；

所述的仿真飞机性能模拟分系统模拟真实飞机飞行性能、动力装置性能、空气动力效应、特殊情况现象、操纵特性；座舱模拟分系统模拟真实飞机座舱内仪表、显示器、指示器、指示灯、开关、按钮、断路器和操纵装置的工作模式、操作方式、操作特性、显示内容；视景分系统模拟气象条件、飞行状态时的视觉效果，空、地景物及其相对运动动态效果的舱外景象，满足飞行员正确完成机动飞行、编队飞行模拟训练的需求；此外，视景分系统利用数据发送模块发来的每架仿真飞机的飞行数据，显示仿真飞机飞行的动态视觉效果；教员控制台分系统是飞行模拟器的控制中心，监视和控制整个模拟飞行训练过程，适时改变飞行环境；此外，教员控制台分系统利用收到的每架仿真飞机的飞行数据，绘制出每架仿真飞机的飞行轨迹；计算机和网络分系统包括多台计算机，是飞行模拟器的神经中枢，承担整个模拟器各个分系统的数学模型的解算与控制任务，每台计算机通过网络连接在一起，相互之间不断进行信息交流，从而使整个飞行模拟器一致运行；动感模拟分系统模拟产生真实飞机运动动感，在视景显示、座舱仪表显示和声音模拟的配合下，为飞行员提供瞬时或持续的运动感觉；模拟的航空电子分系统模拟真实飞机上的航空电子设备的功能、性能、正常状态和故障状态、工作模式的转换逻辑、操作响应；综合环境模拟分系统建立了真实飞机外的大气环境数学模型，通过模型解算实现了对气压模拟、地面及水面巡航风以及紊流/阵风的效果模拟；声音模拟分系统为飞行员提供逼真的环境噪音模拟；辅助分系统负责模拟器的空调通风、电子和危险报警；

所述编队仿真控制程序包括数据解析模块、数据接收模块、数据发送模块、仿真飞机飞行参数解算模块、数据处理模块、综合管理模块和偏差修正模块；用于模拟仿真飞机的飞行全过程；