一種飛行仿真視景顯示方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及視景顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行仿真視景顯示方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行仿真是指通過計(jì)算機(jī)軟件和硬件對(duì)真實(shí)世界飛行中所遇到的各種元素(如空氣動(dòng)力、氣象、以及地理環(huán)境等)綜合地在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行仿真模擬，并通過外部硬件設(shè)備進(jìn)行飛行仿真操縱和飛行感官回饋的一項(xiàng)技術(shù)。
[0003]飛行視景的實(shí)時(shí)顯示可以使仿真過程更加直觀化，而不是簡(jiǎn)單參數(shù)羅列，并能夠使操縱者通過操縱設(shè)備(側(cè)桿、腳蹬等)進(jìn)行駕駛員在環(huán)仿真。飛行視景的實(shí)時(shí)顯示主要依靠飛行模擬軟件來完成，飛行模擬軟件在進(jìn)行飛行視景顯示時(shí)，需要實(shí)時(shí)接收來自飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，飛行視景顯示系統(tǒng)的模塊通信過程中，常使用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protocol，UDP)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用該方式傳輸?shù)姆€(wěn)定性差、容易丟失數(shù)據(jù)包并且需要網(wǎng)卡等硬件設(shè)備支持。
[0005]另一方面，由于飛行模擬軟件與飛機(jī)模型處于不同的系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互需要對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼傳輸，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)數(shù)據(jù)的編碼采用自定義的數(shù)據(jù)協(xié)議，自定義的數(shù)據(jù)協(xié)議會(huì)降低系統(tǒng)的通用性和可移植性，而且在設(shè)計(jì)時(shí)需要花費(fèi)更多的工作。在進(jìn)行視景顯示的時(shí)候，常采用調(diào)用FlightGear (飛行模擬器)軟件的功能模塊進(jìn)行視景的實(shí)時(shí)顯示，使用該方法顯示的畫面不夠精細(xì)，顯示效果不突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種飛行仿真視景顯示方法及系統(tǒng)，以解決飛行視景顯示數(shù)據(jù)傳輸過程穩(wěn)定性差、容易丟失數(shù)據(jù)包，在數(shù)據(jù)編碼過程中，使用自定義數(shù)據(jù)協(xié)議系統(tǒng)的通用性和可移植性較低，以及實(shí)時(shí)顯示畫面不夠精細(xì)，顯示效果不突出的問題。
[0007]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種飛行仿真視景顯示方法，該方法包括:
[0008]飛行仿真平臺(tái)獲取飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)，并基于MAVLINK(微型飛行器通信)協(xié)議對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼操作；將編碼后的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給視景顯示平臺(tái)；
[0009]視景顯示平臺(tái)接收所述飛行仿真平臺(tái)發(fā)送的編碼后的數(shù)據(jù)，對(duì)所述編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼操作；驅(qū)動(dòng)X-Plane (專業(yè)模擬飛行)軟件基于所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行視景顯不O
[0010]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種飛行仿真視景顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0011]飛行仿真平臺(tái)，用于獲取飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)，并基于MAVLINK協(xié)議對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼操作；將編碼后的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給視景顯示平臺(tái)；
[0012]視景顯示平臺(tái)，用于接收所述飛行仿真平臺(tái)發(fā)送的編碼后的數(shù)據(jù)，對(duì)所述編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼操作；驅(qū)動(dòng)Χ-plane軟件基于所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行視景顯示。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，不同平臺(tái)之間采用串口通信方式，通信硬件部分體積小巧、功耗低、成本低，通信質(zhì)量穩(wěn)定且誤碼率低，使用通用的MAVLINK協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的編碼和解碼，數(shù)據(jù)傳輸效率較高，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率低，系統(tǒng)的通用性與可移植性強(qiáng)，在視景顯示方面，畫面精細(xì)，顯示效果更加優(yōu)秀、二次開發(fā)功能更加強(qiáng)大。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種飛行仿真視景顯示方法流程示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種飛行仿真視景顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0017]實(shí)施例一
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種飛行仿真視景顯示方法流程示意圖。該方法適用于對(duì)飛機(jī)仿真過程進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)視景實(shí)時(shí)顯示的情況。該方法可以由飛行仿真視景顯示裝置來執(zhí)行，其中所述裝置可由軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種飛行仿真視景顯示方法包括如下步驟:
[0019]S110、飛行仿真平臺(tái)獲取飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)，并基于MAVLINK協(xié)議對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼操作；
[0020]飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)可以是通過采集飛機(jī)模型的各種傳感器信息通過綜合仿真計(jì)算得到的飛機(jī)的數(shù)據(jù)，飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)可以包括飛行運(yùn)動(dòng)信息數(shù)據(jù)，如飛機(jī)的飛行姿態(tài)、速度、儀表、位置、以及狀態(tài)等信息，通過這些信息可以將飛機(jī)的飛行以視景的形式展現(xiàn)出來。
[0021]使用MAVLINK協(xié)議對(duì)接收到的飛機(jī)模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，由于MAVLINK是通用的飛行器通信協(xié)議，可以利用該協(xié)議中對(duì)飛機(jī)各種參數(shù)的定義和編碼規(guī)則進(jìn)行編碼，節(jié)省了大量的工作，并且通用性和可移植性增強(qiáng)。
[0022]S120、將編碼后的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給視景顯示平臺(tái)；
[0023]編碼后數(shù)據(jù)的傳輸是通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，串口的硬件集合可位于飛行仿真平臺(tái)和視景顯示平臺(tái)上，兩個(gè)平臺(tái)之間通過串口之間的數(shù)據(jù)傳輸線連接，兩個(gè)平臺(tái)之間通過串口進(jìn)行信息的交換和數(shù)據(jù)的傳輸。
[0024]優(yōu)選的，所述將編碼后的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給視景顯示平臺(tái)，包括:創(chuàng)建第一串口，通過所述第一串口將編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給視景顯示平臺(tái)。
[0025]發(fā)送編碼數(shù)據(jù)時(shí)，飛行仿真平臺(tái)軟件部分在飛行仿真平臺(tái)上創(chuàng)建第一串口，創(chuàng)建完畢時(shí)將第一串口與串口的硬件部分關(guān)聯(lián)，然后將編碼后的數(shù)據(jù)序列寫入第一串口的數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)進(jìn)行發(fā)送。
[0026]S130、視景顯示平臺(tái)接收所述飛行仿真平臺(tái)發(fā)送的編碼后的數(shù)據(jù)，對(duì)所述編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼操作；
[0027]串口接收部分的硬件位于視景顯示平臺(tái)上，通過視景顯示平臺(tái)軟件控制編碼后數(shù)據(jù)的接收。
[0028]優(yōu)選的，所述視景顯示平臺(tái)接收所述飛行仿真平臺(tái)發(fā)送的編碼后的數(shù)據(jù)，包括:所述視景顯示平臺(tái)創(chuàng)建第二串口，通過所述第二串口接收所述飛行仿真平臺(tái)發(fā)送的編碼后的數(shù)據(jù)。
[0029]視景顯示平臺(tái)接收編碼數(shù)據(jù)時(shí)，視景顯示平臺(tái)軟件部分在視景顯示平臺(tái)上創(chuàng)建第二串口，創(chuàng)建完畢時(shí)將第二串口與串口的硬件部分關(guān)聯(lián)，通過視景顯示平臺(tái)的軟件部分讀取第二串口數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)完成數(shù)據(jù)序列的接收。
[0030]由于收到的數(shù)據(jù)序列是采用MAVLINK進(jìn)行編碼的，因此需要采用相同的數(shù)據(jù)協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。例如，對(duì)從第二串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)讀取的數(shù)據(jù)序列采用MAVLINK協(xié)議進(jìn)行解碼，得到解碼數(shù)據(jù)，該解碼數(shù)據(jù)即為飛機(jī)模型的飛行數(shù)據(jù)信息。
[0031]S140、驅(qū)動(dòng)X-plane軟件基于所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行視景顯示。
[0032]X-plane軟件是一種高端的專業(yè)飛行模擬軟件，提供了豐富的視景顯示功能和API接口，通過該軟件進(jìn)行飛行視景的顯示，是將飛機(jī)仿真飛行的過程通過顯示設(shè)備顯示出來，可以三維動(dòng)態(tài)的顯示飛機(jī)的姿態(tài)、速度、儀表、以及飛行狀態(tài)等信息，并將這些信息基于時(shí)間動(dòng)態(tài)以實(shí)時(shí)視景的形式展現(xiàn)出來，模擬真實(shí)的飛行場(chǎng)景，用戶還可以從任何的角度觀察飛機(jī)的飛行狀態(tài)。
[0033]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)X-plane軟件基于所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行飛行視景顯示，包括:調(diào)用所述X-Plane軟件的應(yīng)用程序編程接口(Applicat1n Programming Interface，API)，以驅(qū)動(dòng)所述X-Plane軟件根據(jù)解碼后的數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的飛行視景并進(jìn)行顯示。
[0034]X-plane作為飛行仿真視景顯示顯示平臺(tái)軟件的一部分，進(jìn)行飛行視景顯示時(shí)，視景顯示平臺(tái)軟件部分調(diào)用X-plane的API接口，將經(jīng)S130步驟解碼后的數(shù)據(jù)送入API接口中的數(shù)據(jù)接收端，所接收的數(shù)據(jù)信息包括飛機(jī)的姿態(tài)、速度、儀表、以及飛行狀態(tài)信息等，然后經(jīng)過X-plane的處理之后將處理的結(jié)果經(jīng)過顯示器顯示出來，另外，在視景上還可以疊加需要顯示的飛行數(shù)據(jù)和一些對(duì)視景顯示功能的控制選項(xiàng)，例如是否開啟高升力系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯不等。
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