固定翼飞机模拟软件
对于不同类型飞机气动方程的描述是开发飞行模拟器过程中不可缺少的一部分。虽然运动方程已经成熟了许多年,但对于特定飞机的定制还会变成烦琐冗长的过程。STAGE Flightsim使用户只将精力集中在对不同气动参数输入试飞数据或设计数据上,而不需为不同的气动方程书写源代码。
发展快速建模正在成为某些研究航空电子部门的开发标准。在总的系统开发周期中,使用可重新配置的座舱、电子设备、系统集成及训练组织等方式是低消耗的、有效的解决方案。
STAGE Flightsim是低投入、高逼真度、可重配置飞行模拟器的新标准。它一套完整的软件包,来加速低投入、高逼真度飞行模拟器程序的开发。它将用户提供的气动参数曲线转换成飞行模拟系统,来匹配所设计飞机的性能。STAGE Flightsim的目的是为用户提供友好的使用界面,适应各种需求,可靠的实时飞行模拟环境。
应用领域
STAGE Flightsim能够用来模拟多种多样的飞机,包括以涡喷、涡扇及涡桨等多种发动机为动力的类型。STAGE Flightsim能够模拟的类型可分类为:
- 大型运输机
- 高速战斗机
- 小型个人飞机
- 可遥控的飞行器或无人机
STAGE Flightsim的设计,不仅支持内部的集成,而且具有外部接口,与用户定义的应用程序连接。这样的内部结构使它可以作为单独的软件产品,或者作为研究开发及训练系统的一部分。
另外,它的开放性结构,公共的数据区,及控制界面都允许最终用户将STAGE Flightsim融合入他们自己的软件系统中。
特性
- 图形化曲线定义气动力系数
- 图形界面下显示的单位能够简单的通过修改ASCII文件定义
- 能够建造发动机特性,将其集成到飞机系统中。发动机包括涡喷、涡桨或活塞式类型。
- 能够设定外挂特性,将其集成到飞机系统中。外挂包括模拟外挂油箱,货物配重及武器装备等类型。外挂在实时模拟过程中可投弃或发射。
- 用户自定义气动力系数。使用户能够完全定义气动系数的设定。这种能力使您更加直接方便的匹配飞行数据包的不同格式。
- 可以在标准主程序中集成用户自定义的应用函数库
- 完全记录、回放及场景复现能力
- 全六自由度,基于四元素法模拟
- 飞行管理系统包括时间预测、交叉轨迹偏差和轨迹角偏差管理
- 自动着陆功能
- VOR轨迹跟踪
- 自动驾驶协调工具
- 远中近信标台模拟模块
- 分布式交互仿真能力
- 通过动态测试来设定飞机的横、纵向的反应
- 飞行员硬件设备控制可通过串口(RS-232)或AD VME卡
适应性
STAGE Flightsim的适应性表现在飞行模块的重配置性和用户定义模块的可集成性。STAGE Flightsim的核心模块支持外接更复杂的外部应用。
STAGE Flightsim同样提供通过Ethernet局域网与外部程序(例如视景、声音等)连接的接口,也能将实时数据通过数据缓存输出给外部程序。
运行控制器
STAGE Flightsim飞行模拟模块能够在指定的速率上运行(缺省为30Hz)。
运行控制函数(RTC)负责管理各个模拟模块在预定的运行周期上执行。RTC支持模拟模块的同步、非同步、外部激发模式。
在同步模式下,RTC确保在固定时间间隔内程序顺序执行(实时模拟)。
在非同步模式下,RTC控制程序在“自由运行”模式下顺序执行,也就是说,程序的运行周期没有任何时间限制。它只是在上个周期结束后与下个周期开始前等待几个毫秒(多少由用户设定)。
在外部激发模式下,RTC在接收到Unix的SIGALRM信号或Win/NT的事件信号之后被激发执行,相当于依靠于外部进程的同步与非同步运行模式。
RTC也支持一些分析软件来描述STAGE Flightsim的运行参数。RTC记录平均周期事件,超过设定频率的周期数(同步模式),累积周期计数。
飞行员输入
除去可以用键盘或鼠标作为飞行员的输入外,STAGE Flightsim还具有支持真实硬件的功能,如操纵杆,风门杆及脚蹬等。所提供的设备都带有一个过滤程序,可以稳定A/D的信号输入,防止当设备停用时信号漂移。
数据输出
通过Ethernet UDP/IP协议,STAGE Flightsim能够给外部程序发出实时数据(在ICD中定义)。这些输出数据由模拟模块产生,存储于输出缓存中。用户也可以通过在STAGE Flightsim程序中定义连接通讯模块来使用不同的通讯标准。所有由模拟模块生成的重要数据都可以在用户自定义的模块中使用。
开发函数库
STAGE Flightsim将处理开发函数库,使用户可以将自定义模块加入到STAGE Flightsim的实时控制列表中去。当STAGE Flightsim程序启动时,这些模块将由实时控制器调用。