模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器及飞行模拟方法与流程

文档序号:12127840阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,包括:六自由度平台与设于所述平台上的模拟驾驶室,其特征在于,所述模拟驾驶室,包括:

包括主控计算机的控制系统,用于控制模拟飞行时参数,控制各系统的工作;

运动系统,用于从所述控制系统接受指令,指示所述平台运动;

三维场景系统,用于实时显示模拟飞行时与模拟机姿态有关的座舱外真实世界景象;

音响系统,用于制造听觉模拟;

交互式界面模块,用于在飞行模拟器中集成操作运动系统的控制界面,并反馈传感器实时模拟的大气流颠簸。

2.根据权利要求1所述的模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,其特征在于,所述控制系统包括:

初始化模块,用于将所述平台的位置全部回到零点位置,使运动控制卡完成初始化;

通信模块,用于完成所述控制系统与所述平台之间的通信;

数据处理模块,用于对所获得的场景参数进行分析,通过计算转换成所述平台的具体动作数据;

运动分解模块,用于根据所述平台的具体动作数据,把具体动作分解成驱动所述平台动作的电动缸各自的伺服运动,通过运动控制卡实现所述平台的运动。

3.根据权利要求2所述的模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,其特征在于,所述平台的具体动作包括上升、降落、侧翻和俯仰。

4.根据权利要求2所述的模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,其特征在于,所述控制系统还包括:安全保护模块,用于对所述平台的预期升降进行软限位,实时判断用于驱动所述平台运动的电动缸的位置和速度。

5.根据权利要求1或2所述的模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,其特征在于,所述控制系统能以一定的频率发送指令,所述运动系统根据所述指令动态响应场景中的飞机姿态,所述平台每响应一条所述指令的时间等于两条所述指令之间的时间间隔。

6.根据权利要求5所述的模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟器,其特征在于,所述平台的动作响应能与场景画面保持较短具有较短的滞纳性,采用高精度机械结构提高反应速度,采用贴图技术节约场景渲染绘制时间。

7.一种模拟三维场景六自由度传感的飞行模拟方法,其特征在于,包括建造虚拟三维场景和构建模拟飞行驾驶系统;

所述建造虚拟三维场景包括以下步骤:

S1、根据对实景的分析,对环境中各因素进行组合造型,并统一拾取优化模型,建造虚拟三维场景,所述虚拟三维场景包括:大地模型、大气环境模型、道路模型和建筑物模型;

S2、根据现实数据按比例生成创建三维模型的坐标数据和尺寸数据;采用图像建模法获得所需要的纹理数据;通过上述数据建造建筑物模型和道路模型;

S3、对于大地模型,采用基于地形块的静态多分辨率LOD算法,为地形块建立多个LOD层次,每个层次分别建立多网格的模型;对于大气环境模型,采用几何体渲染与图像渲染相结合手段进行建模;

所述构建模拟飞行驾驶系统包括以下步骤:

S4、所述虚拟三维场景建模完成之后,系统接受消息响应函数,并将视点、视线世界坐标参数作为消息响应函数中的变量参数,通过模拟控制自由漫游,观察模拟飞行的效果,输出数据,最后写入计算机并保存。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤S2中,所述现实数据的获得包括:使用设计图纸资料、实地测量、或者对建筑物拍照来获得图像;所述图像建模法包括:先使用相机进行拍摄,将图像进行切割,拼接,调整图像大小等处理后,保存为图片,作为模型的贴图库。

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