CN110781560A - 一种基于Vega的飞行效果评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，包括：初始化模块、与初始化模块依次连接的数据通信模块、数据处理模块、数据记录模块、Vega应用模块、评估模块和输出模块，通过获取飞行数据信息并对飞行数据进行处理、存储、配置、评估和输出，实现对多种机型的评估，提供结果精确、成本低的飞行测试评估系统。
Description
技术领域
本发明涉及飞行测试评估技术领域，更具体的说是涉及一种基于Vega的飞行效果评估系统。
背景技术
目前，虚拟现实技术是一种高度逼真的模拟现实中的听、视等行为的人机交互性的技术，该技术实际上就是利用计算机产生出逼真的视觉、听觉和嗅觉等来感知世界，使用户有种身临其境的感觉。虚拟现实技术主要强调的是交互性、沉浸性和想象性。
伴随着虚拟现实技术的发展，其软件的发展以及应用也日渐成熟，已应用在很多工程作业中，如航天、教育、交通等领域。在某种意义上来说，虚拟显示技术不仅改变了人们的思维方式，也改变了人们对自己、空间和时间的看法，是一项很有发展前途的技术。传统的评估系统，多采用在线采集数据，且飞行参数监控项目简单，飞行完毕时进行飞行性能测试时，测试结果不够精确。并且，在进行评估时，由于不同机型检测的参数不同，评估系统的建立难以适用大部分机型，通常是一个机型建立一套评估系统，另一种机型建立另一套评估系统，耗费成本较高。在虚拟现实技术基础上，飞机的虚拟飞行仿真系统的研制周期较长，研制经费和试验成本较高，且设计人员不能直观清晰地观察飞机的飞行过程以及飞行姿态。
因此，如何提供一种基于Vega的飞行效果评估系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于Vega的飞行效果评估系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，包括：初始化模块、与初始化模块依次连接的数据通信模块、数据处理模块、数据记录模块、Vega应用模块、评估模块和输出模块；
其中，所述初始化模块，用于初始化Vega系统并创建共享内存以及信号量；
所述数据通信模块，用于获取控制参数和环境参数，并返回当前飞机的飞行数据信息；
所述数据处理模块，用于负责飞机状态数据的解算，将接收到的环境参数加入到仿真过程中，并解算出飞机的飞行数据信息；
所述数据存储模块，采用Visual C++激活库函数，将飞机的飞行数据以文档的形式存储下来，使测试人员能够在测试结束以后对飞行数据进行查阅；
所述Vega应用模块，用于创建三维模型并通过调用配置函数来完成配置；所述Vega应用模块包括定义单元和配置单元；
所述评估模块，包括飞行计算单元、与所述飞行计算单元分别相连的数据请求与加载单元和离线调参单元；所述数据请求与加载单元与事实上所述Vega应用模块相连接，用于决定所述Vega应用模块中数据是否加载至所述飞行计算单元中；
所述输出模块，与所述飞行计算单元相连，通过打印单元将评估结果打印出来。
优选的，所述数据通信模块通过以太网实时地接收飞机的控制参数和环境参数，并且通过以太网返回飞机的飞行数据信息，利用多线程机制和线程同步机制，并协调各线程之间的同步，实现大容量实时全双工网络通信的同步机制。
优选的，所述数据处理模块根据仿真的需要，将接收到的环境参数，包括风速、风向、气温和气压，将以上参数加入到仿真过程，使仿真系统更加接近真实的环境。
优选的，所述定义单元通过ADF应用定义文件创建三维模型或是通过Vega库函数调用来创建三维模型；其中，所述Vega库中的函数PSVG用于管理图形硬件并在复杂环境中进行交互模拟。
优选的，所述配置单元通过调用配置函数来完成配置，设置完Vega系统后，就开始了Vega应用的主循环，对三维视景进行渲染驱动，对于给定的帧速进行帧同步和对当前的显示帧进行必要的处理。
优选的，所述飞机计算模块包括纵向静稳定性算法模型块、纵向动稳定性算法模型块、纵向配平算法模型块、横航向静稳定型算法模型块、横航向动稳定性算法模型块、机动飞行中的操作性算法模型块、滚转性能算法模型块。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于Vega的飞行效果评估系统，该系统通过网络接收飞机的控制参数和环境参数，能够根据特定的算法解算出飞机在给定的环境条件下的飞行数据，并且与虚拟现实技术相结合，把抽象的飞行数据变成形象的画面展示在操作人员眼前，再现飞行试验的虚拟场景，使得操作人员对试验有更加直观和深入的理解。在虚拟现实技术基础上，研制飞机的虚拟飞行仿真系统，可以极大地降低研制经费和缩短研制周期。
附图说明
图1为本发明提供的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例公开了一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，包括：初始化模块1、与初始化模块依次连接的数据通信模块2、数据处理模块3、数据记录模块4、Vega应用模块5、评估模块6和输出模块7；
其中，初始化模块1，用于初始化Vega系统并创建共享内存以及信号量；
数据通信模块2，用于获取控制参数和环境参数，并返回当前飞机的飞行数据信息；
数据处理模块3，用于负责飞机状态数据的解算，将接收到的环境参数加入到仿真过程中，并解算出飞机的飞行数据信息；
数据存储模块4，采用Visual C++激活库函数，将飞机的飞行数据以文档的形式存储下来，使测试人员能够在测试结束以后对飞行数据进行查阅；
Vega应用模块5，用于创建三维模型并通过调用配置函数来完成配置；Vega应用模块5包括定义单元51和配置单元52；
评估模块6，包括飞行计算单元61、与飞行计算单元61分别相连的数据请求与加载单元62和离线调参单元63；数据请求与加载单元62与事实上Vega应用模块5相连接，用于决定Vega应用模块5中数据是否加载至飞行计算单元61中；
输出模块7，与飞行计算单元61相连，通过打印单元将评估结果打印出来。
为了进一步优化上述技术方案，数据通信模块2通过以太网实时地接收飞机的控制参数和环境参数，并且通过以太网返回飞机的飞行数据信息。
为了进一步优化上述技术方案，数据处理模块3根据仿真的需要，将接收到的环境参数，包括风速、风向、气温和气压，将以上参数加入到仿真过程，使仿真系统更加接近真实的环境。
为了进一步优化上述技术方案，定义单元51通过ADF应用定义文件创建三维模型或是通过Vega库函数调用来创建三维模型；其中，Vega库中的函数PSVG用于管理图形硬件并在复杂环境中进行交互模拟。
为了进一步优化上述技术方案，配置单元52通过调用配置函数来完成配置，设置完Vega系统后，就开始了Vega应用的主循环，对三维视景进行渲染驱动。
为了进一步优化上述技术方案，飞机计算模块61包括纵向静稳定性算法模型块、纵向动稳定性算法模型块、纵向配平算法模型块、横航向静稳定型算法模型块、横航向动稳定性算法模型块、机动飞行中的操作性算法模型块、滚转性能算法模型块。
本发明公开了一种基于Vega的飞行效果评估系统，本发明可以模拟出飞机在各种因素作用下的飞行状态，能够非常精准地将环境信息记录下来，并且设计人员可直观地观察飞机的飞行过程和飞行姿态，再通过评估模块中的纵向稳定测量器、横向稳定测量器和翻滚稳定测量器，不仅能对飞机的飞行性能进行评估，设置对飞机的外形、材料使用情况同样能进行评估，从而提高测试精度；通过离线调参单元根据不同的机型，调用该机型对应的飞机自身参数，降低评估系统建立的成本。
其中Vega用于实时视觉模拟、虚拟现实和普通视觉应用。Vega将先进的模拟功能和易用工具Visual C++相结合，对于复杂的应用，能够提供便捷的创建、编辑和驱动工具。Vega能显著地提高工作效率，同时大幅度减少源代码开发时间，提供了稳定、兼容、易用的界面，使他们的开发、支持和维护工作更快和高效。
Claims (6)
1.一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，包括：初始化模块（1）、与所述初始化模块依次连接的数据通信模块（2）、数据处理模块（3）、数据记录模块（4）、Vega应用模块（5）、评估模块（6）和输出模块（7）；
其中，所述初始化模块（1），用于初始化Vega系统并创建共享内存以及信号量；
所述数据通信模块（2），用于获取控制参数和环境参数，并返回当前飞机的飞行数据信息；
所述数据处理模块（3），用于负责飞机状态数据的解算，将接收到的环境参数加入到仿真过程中，并解算出飞机的飞行数据信息；
所述数据存储模块（4），采用Visual C++激活库函数，将飞机的飞行数据以文档的形式存储下来，使测试人员能够在测试结束以后对飞行数据进行查阅；
所述Vega应用模块（5），用于创建三维模型并通过调用配置函数来完成配置；所述Vega应用模块（5）包括定义单元（51）和配置单元（52）；
所述评估模块（6），包括飞行计算单元（61）、与所述飞行计算单元（61）分别相连的数据请求与加载单元（62）和离线调参单元（63）；所述数据请求与加载单元（62）与事实上所述Vega应用模块（5）相连接，用于决定所述Vega应用模块（5）中数据是否加载至所述飞行计算单元（61）中；
所述输出模块（7），与所述飞行计算单元（61）相连，通过打印单元将评估结果打印出来。
2.根据权利要求1所述的一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，所述数据通信模块（2）通过以太网实时地接收飞机的控制参数和环境参数，并且通过以太网返回飞机的飞行数据信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，所述数据处理模块（3）根据仿真的需要，将接收到的环境参数，包括风速、风向、气温和气压，将以上参数加入到仿真过程，使仿真系统更加接近真实的环境。
4.根据权利要求1所述的一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，所述定义单元（51）通过ADF应用定义文件创建三维模型或是通过Vega库函数调用来创建三维模型；其中，所述Vega库中的函数PSVG用于管理图形硬件并在复杂环境中进行交互模拟。
5.根据权利要求1所述的一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，所述配置单元（52）通过调用配置函数来完成配置，设置完Vega系统后，就开始了Vega应用的主循环，对三维视景进行渲染驱动。
6.根据权利要求1所述的一种基于Vega的飞行效果评估系统，其特征在于，所述飞机计算模块（61）包括纵向静稳定性算法模型块、纵向动稳定性算法模型块、纵向配平算法模型块、横航向静稳定型算法模型块、横航向动稳定性算法模型块、机动飞行中的操作性算法模型块、滚转性能算法模型块。
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2019
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