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(tǒng)的重要組成部分。本文利用 GLStudio儀表編程技術、OpenGL技術、數(shù)字地球技術，結合VC6.0，實現(xiàn)了基于領航儀表的飛行技術仿真系統(tǒng)，給出了模擬仿真結果。模擬仿真結果表明，本系統(tǒng)能夠滿足實踐教學需求，有助于飛行學員領航技能的培養(yǎng)，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(tǒng)

一、引言

隨著科技的進步，飛行仿真系統(tǒng)得到了快速的發(fā)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(tǒng)是一套領航實踐教學系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)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(fā)平臺簡介

領航儀表的飛行技術仿真系統(tǒng)開發(fā)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(xiàn)、輸入輸出接口的設計及硬件開發(fā)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(tǒng)真實感的主要因素。本開發(fā)系統(tǒng)采用 PC機，Windows7操作系統(tǒng)環(huán)境，GLS studio和 VC6.0開發(fā)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(huán)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(tǒng)中，可移植性和擴展性非常好。它能創(chuàng)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(fā)一些修改量較大的軟件，是大規(guī)模項目開發(fā)的首選工具，開發(fā)儀表的一般流程如圖 1所示。

三、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

（一）儀表系統(tǒng)構架

儀表系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)

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(fā)

采用高分率數(shù)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(chuàng)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(shù)，為儀表模型添加屬性、方法和變量以實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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：

[1]程思寧，耿強，姜文波.虛擬仿真技術在電類實驗教學中的應用與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30（7）：94-97.

[2]劉麗嬌.基于 GL—Studio的飛行模擬機虛擬座艙開發(fā).哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文，2009.

[3]楊振宇.飛機飛行視景仿真與座艙顯示的軟件實現(xiàn).西北工業(yè)大學碩士學位論文，2006.