一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，属于飞行仿真技术领域。多个模拟器、兵力生成模块及导调台分别与实时互联平台通过以太网连接并通过UDP/IP协议进行数据通讯；模拟器及兵力生成模块分别向实时互联平台定时广播发送基本运动状态数据，其他模拟器接收到数据后，经过过滤和处理，用于视景显示和航电设备探测模拟；多个模拟器与兵力生成模块采用独立时钟同步节点作为互联的统一时钟；多个模拟器与兵力生成模块的互联节点按照该时钟进行仿真迭代解算和时间控制，并作为整个系统的同步性测试基准。本发明专利技术实现多个直升机模拟器之间的互联，建立模拟器间的数据通讯方法，同时保证整个系统的可扩展性、实时性和同步性。

A real-time interconnect system based on helicopter multi simulator cooperative training

The invention discloses a real-time interconnecting system based on helicopter multi simulator cooperative training, which belongs to the technical field of flight simulation. Multiple simulators, force generation modules and pilot stations are connected to the real-time interconnection platform through Ethernet and communicate through the UDP/IP protocol. The simulator and the force generation module send the basic motion state data to the real-time broadcasting platform. After the other simulators receive the data, the data are filtered and processed. It is used for visual display and navigation equipment detection simulation; multiple simulators and force generation modules use independent clock synchronization nodes as the unified clock. The interconnected nodes of multiple simulators and force generation modules are simulated and time controlled according to the clock, and are used as the synchronization test base of the whole system. Yes. The invention realizes the interconnection between multiple helicopter simulators, establishes the data communication method between the simulators, and ensures the scalability, real-time and synchronization of the whole system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统
本专利技术属于飞行仿真
，具体涉及一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统。
技术介绍
直升机模拟器采用虚拟现实技术，对真实直升机驾驶座舱内的操纵装置、航电仪表、电气设备等进行仿真，对真实直升机的飞行动力学特性、动力装置特性、系统功能等进行软件模拟，对驾驶员的视觉感示、运动感示和听觉感示进行逼真地模拟，用于直升机飞行员进行地面模拟训练，完成飞行技能、飞行科目、设备操作、故障处置、机组成员配合等训练。多模拟器协同训练形成战术训练系统，可用于完成在虚拟环境中多架直升机的编队飞行、协作完成任务、武器对抗，战术协同等训练，在现代直升机地面模拟训练中是不可或缺的重要一环。实现两台或多台模拟器之间，模拟器器与计算机生成兵力(CGF)之间的实时互联，是直升机战术训练系统的一项重要关键技术。它的性能直接影响战术对抗训练的逼真程序和训练效果。模拟器互联方法应能够满足以下要求：a)可扩展性：多模拟器互联，应保证互联节点便于扩展，以保证快速增加和减少互联的模拟器，或CGF实体；b)实时性：增加互联节点应对单台模拟器的实时性有较小的影响；c)同步性：应保证在进行人在回路仿真训练或实时仿真试验时，各互联模拟器运行在同一时空下，保证单台模拟器所能观察到的其他实体不存在错乱现象。
技术实现思路
本专利技术的目的：为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，实现多个直升机模拟器之间的互联，建立模拟器间的数据通讯方法，同时保证整个系统的可扩展性、实时性和同步性。本专利技术的技术方案：一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，包括：多个模拟器、兵力生成模块、实时互联平台及导调台；所述多个模拟器、兵力生成模块及导调台分别与所述实时互联平台通过以太网连接并通过UDP/IP协议进行数据通讯；所述模拟器及兵力生成模块分别向实时互联平台定时广播发送基本运动状态数据，其他模拟器接收到数据后，经过过滤和处理，用于视景显示和航电设备探测模拟；所述多个模拟器与兵力生成模块采用独立时钟同步节点作为互联的统一时钟；所述多个模拟器与兵力生成模块的互联节点按照该时钟进行仿真迭代解算和时间控制，并作为整个系统的同步性测试基准。优选地，所述系统的数据通讯采用固定格式的通讯数据包，通过数据包包头的字符串标识对实体进行识别。优选地，所述通讯数据包设置有备用数据组，所述备用数据组能够根据实体特性添加实体参数。本专利技术技术方案的技术效果：本专利技术在直升机战术训练器实时互联技术研究中得到应用，将两台综合程序训练器以及采用VRForce开发的CGF实体进行互联，效果良好，满足实时性和同步性指标，验证了互联方法的有效性和性能指标，为后续在更大的互联课题中提供了技术支撑。附图说明图1为本专利技术基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统的一优选实施例的结构组成示意图。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。如图1所示，一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，包括：多个模拟器、兵力生成模块、实时互联平台及导调台；多个模拟器、兵力生成模块及导调台分别与实时互联平台通过以太网连接并通过UDP/IP协议进行数据通讯；模拟器及兵力生成模块分别向实时互联平台定时广播发送基本飞行状态数据，包括：经纬度、高度、姿态、航向及速度等；其他模拟器接收到数据后，经过过滤和处理，用于视景显示和航电设备探测模拟；多个模拟器与兵力生成模块同时采用独立时钟同步节点作为互联的统一时钟；多个模拟器与兵力生成模块的互联节点按照该时钟进行仿真迭代解算和时间控制，并作为整个系统的同步性测试基准。本实施例中，系统的数据通讯采用固定格式的通讯数据包，通过数据包包头的字符串标识对实体进行识别，具体通讯格式如下，数据包大小120个字节；表1通讯数据包格式定义：(如下所示)由表1可知通讯数据包设置有备用数据组，备用数据组能够根据实体特性添加实体参数。模拟器一般都使用主控软件来进行数据收发和时钟控制等操作，在进行模拟器互联时，只需要对主控软件进行相应的修改即可完成扩展。当主控软件接收到网络上的互联数据包时，对实体标识其进行判断，如果在预先定义好的实体列表中，就将该数据包转发给视景系统、航电仿真系统，用于显示和相关模型解算。为了解决由于网络收发数据过程存在的时间不确定，以及视景系统和航电仿真系统等存在的刷新率与解算周期不一致所带来的画面不连续问题，需要在这些终端系统软件中对接收到位置加以处理。当视景接收到本机和外部实体的位置和姿态数据后，需要根据其速度数据，模型解算周期和刷新率等参数，对实体刷新时的画面位置进行重新解算(或称之为航迹推算)，当推算位置与更新位置的差较大时，使用平滑算法将实体位置与数据进行匹配。具体的推算参数和平滑参数与网络环境有关，应做出适当调整，以达到最佳效果。本专利技术一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，实现多个直升机模拟器之间的互联，建立模拟器间的数据通讯方法，同时保证整个系统的可扩展性、实时性和同步性。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，其特征在于，包括：多个模拟器、兵力生成模块、实时互联平台及导调台；所述多个模拟器、兵力生成模块及导调台分别与所述实时互联平台通过以太网连接并通过UDP/IP协议进行数据通讯；所述模拟器及兵力生成模块分别向实时互联平台定时广播发送基本运动状态数据，其他模拟器接收到数据后，经过过滤和处理，用于视景显示和航电设备探测模拟；所述多个模拟器与兵力生成模块采用独立时钟同步节点作为互联的统一时钟；所述多个模拟器与兵力生成模块的互联节点按照该时钟进行仿真迭代解算和时间控制，并作为整个系统的同步性测试基准。

【技术特征摘要】
1.一种基于直升机多模拟器协同训练的实时互联系统，其特征在于，包括：多个模拟器、兵力生成模块、实时互联平台及导调台；所述多个模拟器、兵力生成模块及导调台分别与所述实时互联平台通过以太网连接并通过UDP/IP协议进行数据通讯；所述模拟器及兵力生成模块分别向实时互联平台定时广播发送基本运动状态数据，其他模拟器接收到数据后，经过过滤和处理，用于视景显示和航电设备探测模拟；所述多个模拟器与兵力生成模块采用独立时钟同步节点作为互联的统一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟健，张建国，汪洋，朱岭，周攀，吴文庆，黄育龙，李涛，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：江西,36