[发明专利]基于网络通信的FlightGear和VC混合系统开发方法

摘要

本发明涉及一种多机编队飞行可视化联合仿真系统的开发方法，目的在于提供一种基于网络通信的FlightGear、VC和Matlab(Simulink)的混合的、可视化联合仿真系统开发方法，实现多机编队飞行控制、任务协同分配、空战等一系列算法研究、仿真与虚拟现实演示，为多机编队协同控制所要解决的关键技术研究与实战预演提供有效的验证平台。系统采用开源软件FlightGear实现虚拟现实、场景演示，采用VC开发系统编队管理、数据管理、任务管理与通信软件，采用Simulink运行飞机模型与控制算法，这三大部分都通过基于以太网的UDP通信交换信息，构成完整整体。

主权项

基于网络通信的FlightGear和VC混合系统开发方法，其特征在于：该方法的实现系统采用开源软件FlightGear软件实现虚拟现实、场景演示，采用VC开发系统编队管理、数据管理、任务管理与通信软件，采用Simulink运行飞机模型与控制算法，这三大部分都通过基于以太网的UDP通信交换信息，构成完整整体，系统整体由编队飞机终端、场景态势显示、综合管理终端和FlightGear服务器以及以太网交换机组成，编队飞机终端同时运行飞机FlightGear、单机控制模块以及飞机Simulink的模型，系统采用集中管理和分散协调控制相结合的方式，以综合管理终端实施集中管理，而以每架飞机计算机上单机控制模块为节点实现协调控制，通过UDP数据和信息交换实现三种异种环境的互联互通，系统支持任意数量、任意种类飞机的多机混合编队系统开发，既支持有人机、无人机，还支持陆地、海上载运器的混合编队与联合仿真，具体步骤如下：步骤(1)：在Linux操作系统下建立FlightGear服务器，在FlightGear软件基础上增加配置模块，建立一系列的XML格式的文档以此替换飞机外形并屏蔽自驾仪；步骤(2)：在VC6.0平台上设计综合管理终端、单机控制模块，以综合管理终端和单机模块实施集中协调管理；步骤(3)：在Simulink软件上运行飞机模型与控制算法；步骤(4)：每架飞机通过一台计算机运行FlightGear模块、单机控制模块和Simulink飞机模型三个独立的软件模块；步骤(5)：在VC6.0平台上设计通信模块，使用UDP协议通信，通过调用Socket API函数实现综合管理终端与单机控制模块、FlightGear模块与单机控制模块的网络通信，通过S函数内嵌的UDP通信程序实现Simulink飞机模型运行数据与单机控制模块的交互，并通过综合管理终端将数据分发给每架飞机；步骤(6)：利用FlightGear软件以三维虚拟现实、可视化方式呈现飞机的运行姿态、以及环境、与编队其它飞机的关系，以场景三维态势显示，实现多机编队飞行控制、任务协同分配、空战一系列算法研究、仿真与虚拟现实演示。