武装直升机仿真座舱系统设计与实现

作     者：石春虎 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜建芳;曲红星

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：武装直升机 计算机辅助训练 半实物座舱 数据采集处理 虚拟仪表 网络套接字 视频图像 

摘      要：武装直升机仿真座舱是武装直升机仿真训练系统的控制与信息中心。一方面,它实时地获取飞行员的各种操作和操纵信息;另一方面,它实时地将有关飞行信息、控制指令信息、故障信息及告警信息等通过航空仪表反映到飞行员面前。随着计算机图形学和计算机硬件的不断发展,基于虚拟仪表的半实物仿真座舱应用越来越多。 本文以实际项目为依托,在明确了系统功能要求和性能要求的基础上,对仿真座舱系统进行了总体方案设计。采用具有真实操纵感的飞行/火控实物操纵装置配合图形仪表操作/显示的方法对武装直升机座舱环境进行仿真开发。 系统中硬件操作设备的尺寸、形状、位置、基本功能均参照真实的座舱进行设计。通过专用的数据采集卡和自主设计的单片机电路板采集实物操纵装置中的传感器数据,由主控计算机对采集到的数据进行处理,通过网络驱动虚拟仪表实时动态显示。虚拟仪表程序采用面向对象的设计方法,利用GL Studio对仪表板和中央操纵台上的航空仪表进行模块化设计。采用GL Studio和Vega Prime相结合的方法解决了虚拟多功能显示器中叠加观瞄视频图像的难题,并且在此基础上开发了模拟攻击模块。 经过调试,开发出的半实物仿真座舱系统人机界面友好、操作流畅,满足逼真性和实时性的要求。系统通用性和可扩展性强,不仅可用于飞行/火控仿真训练,也可用于并列式座舱直升机武器火控系统验证评估和作战使用研究。