領航儀表的飛行技術仿真系統開發

徐振東+張軍+林強+趙學新

摘 要：領航儀表為飛行員提供引領飛機航行所需要的高度、速度、航向、各方位角等領航信息，是飛行技術仿真系統的重要組成部分。本文利用 GLStudio儀表編程技術、OpenGL技術、數字地球技術，結合VC6.0，實現了基于領航儀表的飛行技術仿真系統，給出了模擬仿真結果。模擬仿真結果表明，本系統能夠滿足實踐教學需求，有助于飛行學員領航技能的培養，促進了理論教學和飛行訓練的相互銜接。

關鍵詞：領航儀表 GLS studio 仿真系統

一、引言

隨著科技的進步，飛行仿真系統得到了快速的發展，在飛行仿真中必不可少的就是航空儀表，而領航儀表是航空儀表的重要組成部分，為飛行員提供高度、速度、航向等信息，是飛行技術的基礎。基于領航儀表的飛行技術仿真系統是一套領航實踐教學系統，通過該系統的訓練，可使學員熟練使用領航儀表、熟悉領航工作過程、提高獨立能力，提高飛行技術。

二、開發平臺簡介

領航儀表的飛行技術仿真系統開發工作主要集中在領航虛擬儀表的外觀，指針，刻度等設計與實現、輸入輸出接口的設計及硬件開發三個方面，其中領航虛擬儀表制作工作量及難度昀大，其界面的真實度是影響領航虛擬儀表系統真實感的主要因素。本開發系統采用 PC機，Windows7操作系統環境，GLS studio和 VC6.0開發平臺， Photoshop圖形處理軟件。GLS studio提供了一個三維的“所見即所得”的設計環境，其用戶接口友好，建立的圖片模型能生成 OpenGL和 C++代碼，這個代碼可以進行單獨封裝和編譯，以模塊的形式嵌入到其它應用系統中，可移植性和擴展性非常好。它能創建實時的互動界面，采用應用程序向導和類向導可以快速、方便的進行仿真建模，適合開發一些修改量較大的軟件，是大規模項目開發的首選工具，開發儀表的一般流程如圖 1所示。

三、系統功能實現

（一）儀表系統構架

儀表系統主要包括學員用計算主機、兩個高清顯示器、一個高速輸入輸出接口控制板和儀表附件。如圖 2所示，其中一個顯示器用來顯示飛行仿真系統的外景，另一個用來顯示座艙儀表，高速輸入輸出接口控制板一端通過 USB口與主機相連，另一端與儀表的外圍附件按鈕、旋鈕相連，學員可通過這些按鈕、旋鈕對儀表進行設定。

（二）功能實現

1.領航儀表組成

領航儀表由領航時鐘、空速表、地平儀、升降速度表、陀螺磁螺盤、多功能顯示器、高度表、航向位置指示器和無線電羅盤構成。

2.領航儀表開發

采用高分率數碼相機拍攝主要機型的儀表板，對擬采用的領航儀表進行技術處理作為紋理。在 GL Studio軟件的圖形設計器中創建儀表模型，用鼠標直接拖拽生成所需的模型。采用 GL Studio軟件提供的旋轉、移動等函數，為儀表模型添加屬性、方法和變量以實現對儀表控制。

3.仿真結果

領航儀表仿真結果如圖 3所示，可以看出該仿真系統將主要領航儀表集中顯示在一個儀表板，其顯示紋理、尺寸、顏色與真實儀表完全相同，指針旋轉、刻度指示真實，能夠滿足模擬訓練需要。

四、結論

本系統仿真度高，易于維護，成本低，有著非常好的通用性，可以立即廣泛的推廣到理論教學、飛行訓練部門和學生用來進行自主學習，成功促進了理論教學和飛行訓練的相互銜接。

參考文獻：

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