典型飞行器视景仿真系统的设计与实现

作     者：郝秀 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宗群

授予年度：2014年

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：飞行器 视景仿真 OpenGL 3ds MAX VC++ 

摘      要：根据飞行器仿真任务需求，论文设计了适用于高超声速飞行器、卫星、无人机三类飞行器的视景仿真系统。在深刻调研了国内外视景仿真研究现状的基础，提出了具有独立个性的典型飞行器视景仿真系统总体方案。方案中详细介绍了系统的功能特性、总体框架以及界面样式。 为了提高典型飞行器视景仿真系统中飞行器模型可扩展性，论文采用了3dsMax专业建模软件设计开发不同类别的飞行器模型，在保证模型精度的基础上提高了开发效率。同时，基于3ds文件的模型解析功能保障了飞行器模型能够顺利加载至视景仿真应用程序中。 针对不同飞行器的飞行场景需求，本论文基于OpenGL技术设计开发了适用于卫星模型的星空、地球场景;适用于无人机模型的山地、机场场景、海洋场景;适用于高超声速飞行器的近空间场景、天空场景。涉及到的OpenGL建模技术包括平面链式纹理、海洋盒纹理、球形纹理、点块纹理以及顶点数组五种不同的开发方法。 为了模拟飞行器飞行过程中的飞行特效，包括尾焰特效、爆炸特效，作者基于粒子系统的方法设计开发了高超声速飞行器的超燃冲压尾焰以及无人机或高超因撞击或目标打击而造成的爆炸特效，增强了整个视景仿真系统的功能特性与仿真深度。 基于MFC框架开发了典型飞行器视景仿真软件，介绍了如何在MFC环境下集成OpenGL功能。同时，为了使视景仿真软件更具专业性，典型飞行器视景仿真系统开发了实用的辅助仿真功能，包括：基于UDP通信协议的网络通信功能，基于MySQL数据库的数据回放功能，基于TChart和OpenGL的数据显示功能，以及基于Windows GDI的二维态势效果。