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题目:基于HLA的虚拟座舱显示控制系统设计

关键词:HLA;虚拟座舱;视景;平视显示器;下视显示器

  摘要

基于HLA的虚拟座舱显示控制系统是“211工程”二期“系统级”实验室建设项目“UCAV(Uninhabited Combat Air Vehicle, 无人作战飞机)综合仿真系统”的重要组成部分,其目标是应用现代分布交互仿真体系结构HLA,结合虚拟现实技术、计算机图形学以及现代座舱显示系统设计的理论方法,开发一套虚拟座舱系统,完成有人驾驶战斗机的飞行仿真任务,并实现有人驾驶战机与无人机作战飞机编队的起飞和汇集仿真,以探索和研究有人驾驶战斗机与无人作战飞机编队作战的理论和方法。 论文完成的主要工作有: 1.根据实际系统的应用需求,在分析高层体系结构HLA技术的基础上,提出了基于HLA的虚拟座舱显示控制系统的设计方案。 2.应用COM组件技术,完成了虚拟座舱系统中飞行仿真控制平台的开发,实现了该系统在飞行仿真过程中的飞行控制指令输入和仿真计算。 3.采用OpenGL和Vega、Vega Prime完成了平视显示器和视景模块的开发,比较逼真的模拟了座舱平视显示器和飞行仿真过程中的舱外环境,提高了系统的沉浸感。 4.在GL Studio平台下完成了虚拟下视显示器的开发,基本实现了飞行参数和飞行仿真中各种状态和态势信息的综合显示,尤其是其中无人机控制界面和雷达图像界面的开发,极大地提高了飞行员的“态势了解”能力,并为有人机和无人机的编队仿真提供了手段。 5.应用HLA技术,完成了虚拟座舱系统中各个组成部分和模块的仿真互联,实现了有人机的独立飞行仿真,并为有人机与无人机及其他系统的交互提供了手段。 基于HLA的虚拟座舱显示控制系统已经完成设计和调试,并作为一架有人驾驶战机应用于“UCAV综合仿真系统”中。从仿真的实际效果看, 系统工作正常,各项指标达到了系统设计要求,同时具有逼真程度高,实时性好,扩展性强等优点。