虚拟现实飞行仿真器综合火控仿真系统研究
作者:张山, 王行仁(北京航空航天大学先进仿真技术航空科技重点实验室,北京100083)
1 引言
随着现代航空火控系统综合化、自动化、智能化的不断发展,对仿真技术从方法到内容上都提出了更高的要求。一方面,传统的简单仿真器独立运行的仿真模式已不能满足现代航空火控系统先进性和复杂性的客观要求,从而促使仿真技术向网络化和交互式的方向发展;另外.计算机科学和信息技术的迅猛发展,也使得将先进仿真技术贯穿产品研制开发的全生命周期成为可能,从而大大减少开发费用.提高开发效率,缩短开发周期。近年来蓬勃兴起的虚拟样机(vP,Virtual Prototype)技术恰好就满足了现代航空综合火控系统仿真在上述两方面的客观需求。
2 VP的基本设计思想
所谓VP技术,就是一种基于仿真的设计(Simulation—Based Deign)技术,它包括了几何外形、传动和联接关系、物理特性、动力学特性以及功能特性等的建模与仿真。通过全生命周期的建模和仿真技术的应用.vP为我们提供了一个能够对产品反复设计、测试、验证和评估的开发平台,并且这一开发平台应具有系统透明性、协同性和并发性、互操作性和可重用性、分布性、交互性、灵活性及可视化等特点。进行动态性能仿真或有较高模拟应用和沉浸感等。
VP技术最初的成功应用,更多的还是体现在以CAD/CAM技术为基础的虚拟制造方面.如美国波音公司在渡音777飞机的设计开发过程中采用vP技术,获得了无图纸、无物理样机设计和生产的成功。
然而.在现代武器系统的研制与开发当中,特别是对于象航空综台火控系统这样有着复杂性、分布性、耦台性以及强烈动态特性仿真需求的系统来说,如何将先进仿真技术在系统动态性能的设计、建模、试验及评估等方面都能加以充分的应用就显得格外重要和迫切。传统的仿真手段虽然也能完成对系统动态性能的仿真,但它们一般都是针对单个系统独立进行的,还缺乏多系统强耦台情况下的处理能力,因而无法实现象有人在回路这样实时在线的综台仿真器开发平台,更不必说在更为复杂的综合仿真系统中来验证和评价整个系统的综合效能。而vP技术恰恰在这方面显示出其不可替代的独特优势。通过整合所有必要子系统和功能模块的仿真模型,并辅之以模拟座舱、3D视景系统以及立体声音响系统等硬件外部设备,我们便可以初步构成一个基于VP技术的有人在回路的实时在线仿真器开发平台。而通过采用DIS/





