[发明专利]多模导航三维动态可视化仿真平台的构建方法

说明书

本发明公开一种多模导航三维动态可视化仿真平台的构建方法，本发明的具体步骤包括：在VC++和OSG三维渲染引擎环境下，基于MFC微软基础类库搭建人机交互平台，利用OSGEarth地形渲染工具包渲染三维数字地球场景及自然环境，利用三维建模软件建立飞机的三维模型和机场的虚拟仿真场景模型，并加载到三维数字地球场景中。获取飞行航线关键点数据，经处理得到插值航线点数据，用于驱动飞机飞行。在飞机飞行过程中，利用漫游器跟踪观察飞机，利用事件处理器更新飞机的飞行数据，并实时显示飞行数据。本发明具有易进行二次开发、实时高效的优点，提高了数据显示的实时效率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及计算机模拟仿真技术领域中的一种多模导航三维动态可视化仿真平台的构建方法。本发明可对多模导航系统提供一个具有三维可视化效果的动态的仿真平台，该平台可用于为多模导航系统硬件设备的测试提供动态的飞行相关数据。

背景技术

飞机导航系统是可以确定飞机的位置并引导飞机按预定航线飞行的整套设备。早期的飞机主要靠目视导航，后来逐渐出现了仪表着陆系统(ILS)、伏尔导航系统(VOR)和微波着陆系统(MLS)，着重保障民用航空在进近和着陆过程中的飞行安全，塔康系统(TACAN)，着重保障巡航过程中的飞行安全。由以上几种导航系统组合起来所构成的性能更为完善的导航系统称为多模导航系统，本文针对多模导航系统，意在为其提供三维动态可视化的仿真平台。

许志在其发表的硕士论文“塞斯纳172飞机飞行数据可视化仿真技术”(中国民用航空飞行学院硕士论文.四川.2015.05)中通过对大数据的分析与处理，搭建了一个基于塞斯纳172飞机的飞行数据可视化仿真平台。该平台的仿真方法是对FlightGear进行二次开发实现了飞行数据的状态重现，利用C++语言编程实现飞行数据的UDP通信并使用VS2010开发了数字仪表客户端，实现了重要飞行参数与飞行状态的显示。该方法存在的不足之处是，对FlightGear进行二次开发实现飞行数据可视化平台；使用VS2010开发数字仪表客户端显示飞行参数与飞行状态，在飞行数据可视化平台与数字仪表客户端之间利用C++语言编程实现飞行数据的UDP通信，飞行数据从飞行数据可视化平台传输到数字仪表客户端的过程中产生了延时，影响了飞行数据显示的实时效率。

哈尔滨工程大学拥有的专利技术“一种近水面飞行器机动飞行视景仿真方法”(专利号：201210228942.6公开号：CN 102800130B)中公开了一种近水面飞行器机动飞行视景仿真方法。该方法使用Visual Studio 2003.NET软件和Vega Prime视景仿真软件相结合的方法进行近水面飞行器机动飞行视景仿真。利用Creator软件建立海浪和岛屿模型，使用LynX Prime图形界面设计软件进行三维场景模型匹配及初始化设置，采用粒子系统和静态图像纹理映射的方法进行特殊效果模型的实现，通过键盘、鼠标触发事件实现人机交互漫游、视角切换和实体信息查询响应。但是，该专利技术仍然存在的不足之处是，Vega Prime作为一个需要付费且不开源的视景仿真软件，在一定程度上提高该视景仿真的成本，并且不利于对该技术进行二次开发，无法在现有的软件上进行定制修改和功能扩展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种多模导航三维动态可视化仿真方法，以解决地面模拟仿真试验所需试验设备复杂、试验成本极高、可重复性差的问题。

本发明的具体思路是：在VC++和OSG三维渲染引擎环境下，基于MFC微软基础类库搭建人机交互平台，利用OSGEarth地形渲染工具包渲染三维数字地球场景及自然环境，利用三维建模软件建立飞机的三维模型和机场的虚拟仿真场景模型，并加载到三维数字地球场景中。获取飞行航线关键点数据，经处理得到插值航线点数据，用于驱动飞机飞行。在飞机飞行过程中，利用漫游器跟踪观察飞机，利用事件处理器更新飞机的飞行数据，并实时显示飞行数据。

本发明实现上述目的的具体步骤如下：

(1)搭建人机交互平台：