[发明专利]一种低延迟多通道视景与飞行仿真同步方法

说明书

本发明公开一种低延迟多通道视景与飞行仿真同步方法，由飞行仿真计算部分、数据中转部分以及多通道视景处理部分实现。其中飞行仿真计算部分在每一运行帧周期内，计算飞行数据发送到数据中转部分，并等待数据中转部分的同步信号进入下一帧计算。数据中转部使用时间对本帧和上一帧的飞行数据进行插值，以协调频率，向多通道视景处理部分的给每个通道发送相同的飞行数据；多通道视景处理部分使用硬件进行多通道视景程序帧同步，并使用时间戳及线性插值保证数据同步。本发明以非常小的延迟，实现了飞行仿真程序与多通道视景程序的同步，有效解决了主仿真帧周期不稳定和网络抖动等原因造成的视景画面卡顿问题。

技术领域

本发明属于飞行仿真、计算机仿真领域，涉及一种低延迟多通道视景与飞行仿真同步方法。

背景技术

飞行模拟设备一般采用分布式仿真的方法，飞行仿真计算机与视景计算机通过网络连接。为了满足训练飞行员的要求，视景系统与飞行仿真系统必须拥有低延迟，从飞行员操作到视景系统响应，延迟必须小于150ms。由于飞行仿真系统和视景图像均有一定的延迟，如果数据同步速度过慢，就会导致视景系统延迟过大。

飞行仿真系统的运行帧率一般并无稳定，加上网络传输抖动，最终导致飞行仿真数据传输周期会有1～2ms的抖动。视景系统的帧周期速率一般为显示器刷新频率，由于采用硬件定时，视景系统帧周期一般比较稳定。但当绘制场景变化较大时，图像生成时间可能会变长，导致某几帧周期不稳。如果直接将飞行仿真数据发送给视景系统，会由于帧周期不匹配导致部分帧数据丢失，造成画面卡顿。另一方面吗，当视景系统帧某几帧周期跳动时，会造成画面跳动。

多通道视景系统一般拥有三个或以上视景通道，多个通道接收的数据如果不同步，会导致视景画面撕裂。

因此，需要一种低延迟的多通道视景与飞行仿真数据同步方法，保证多通道视景可以同步并且稳定的接收到飞行仿真数据，满足飞行模拟训练设备的视景系统需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种低延迟多通道视景与飞行仿真同步方法，主要用于飞行模拟设备，能够保证飞行仿真与多通道视景的低延迟数据传输，采用高精度多速率数据同步的方式，以低于4ms的数据处理延迟，将飞行仿真数据同步且稳定的传输至视景计算机，很好的解决了飞行模拟设备视景系统由于数据不同步导致的卡顿、跳动和撕裂问题，并将之用于飞行模拟设备当中，取得了很好的效果。

本发明低延迟多通道视景与飞行仿真同步方法，由飞行仿真计算部分、数据中转部分以及多通道视景处理部分实现；具体方法为：

飞行仿真计算部分中的飞行仿真程序每一运行帧周期内，先计算飞行参数，然后将飞行参数数据发送到数据中转部分，并等待数据中转部分向飞行仿真计算机发送的同步信号。当飞行仿真计算机接收到同步信号后，飞行仿真计算机中的飞行仿真程序进行下一帧，计算飞行参数。

数据中转部分的运行流程为：

(1)初始化计时器，记录帧开始时间。

(2)在帧开始时发送同步信号到飞行仿真计算部分。

(3)等待接收飞行参数。

(4)在数据中转部分内部子循环中处理飞行仿真数据，计算出各个时间点的飞行仿真数据；并逐个发送到多通道视景处理部分的各个视景通道中。

(5)主循环计时器记录当前帧结束运行时间。

(6)使用主循环定时器在计时后等待一定时间后，返回步骤(1)，等待接收飞行仿真计算机中的飞行仿真程序下一帧计算的飞行参数。

多通道视景部分中各个视景通道在收到飞行仿真数据后，进行同步绘制。

本法明的优点在于：