数字技术与应用
应用研究：
领航飞行专业教室中通用仪表的仿真设计与实现
朱晓飞刘澎
辽宁萌芦岛125001)
(海军飞行学院空中领航教研室
摘要：在领航飞行专业教室的建设中，分布式虚拟仿真的通用仅表终端能够为参训学页提供逼真的模拟飞行情景和实时飞行数据，可同时满足多人次，多任务的教学训练需求，有利于空中领航员综合分析技能的培养。本文主要研究领航飞行专业教
室中的终端显示部分一
一通用权表模块的仿真设计与实现。 GL Studio
关键词：虚拟仅表中图分类号：TP391.9 1.功能需求和设计
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)03-0042-02
使用GLStudio制作各个虚拟仪表设备
领航飞行专业教室通用仪表模块以某机型为例，对座舱内部与领航员相关的通用仪表进行虚拟仿真，采用微机运行仿真程序，在普通显示器上显示虚拟的仪表面板，通过键盘、鼠标或触摸屏等外设进行操作交互，实现对飞行过程中飞行数据的识读以及对仪表的操作。
通用仪表模块的仿真内容包括： 1.1操作控制界面的设计
在飞机座舱内，领航用仪表分布在相应面板上，多是分股的，与其他仪表陈列在起。专业教室建设时，计划将与领航相关的仪表设计在统一的界面内，视为人机交互界面，实现使用者对该模块各命令指令的输人。
1.2虚拟仪表模型的建立
虚拟仪表模型应具有两项功能：其一接收专业教室飞行方程仿真模块解算的数据，使用其内部建立的逻辑仿真属性和方法对飞参数据进一步处理，并在终端虚拟仪表面板上显示仿真的数据结果，其二是在虑拟的交互式仪表面板实现操作逻辑的仿真，如数据的输人处理、设备工作方式的选择等。
2、具体实现方法
本实例中，某机型领航通用仪表设备包括磁罗盘、空速表、气压式高度表、无线电高度表、无线电磁指示器以及无线电罗盘，对这些需要仿真的仪表设备的制作采用了目前较为流行的GLStudio虚拟仪表开发平台，生成C++和OpenGL源代码嵌入到基于 VC++平台开发的操作控制界面中，接收飞行方程仿真模块的飞参数据，处理终端显示部分输人的数据和控制信息并加以处理，并返回至终端仅表显承器显示，通用仪表模块封装为领航飞行专业教室的一个组件，与整个虚拟教室软件运行于Windows操作系统，同时便于修改和升级。
为每一个仪表设备建立工程实例
42
绘制每一个仅表设备的纹理
的开发流程如图1!"；
2.1虚拟仪表显示器的制作
本实例中，虚拟仪表显示界面包括某机型领航通用仪表显示器和设备操作控制盒，作为通用仅表模块的终端显示部分，用于接收并显示实时解算的飞参数据和导航信息，并为仪表设备的交互操作提供显示界面。
建立的仪表设备工程实例可以是applic ation和component两种。本实例中，为每个仪表设备独立建立了一个component工程实例，最后将每个仪表实例生成的compone nt组件加人到一块统一设计好的综合仪表显示面板界面中，方便通用仪表模块的仪表添加与修改。
各领航用仪表设备的工程实例及组件命名如图2：
2.2虚拟仪表交互操作逻辑接口的实现
为了方便各虚拟仪表设备接收外部数据或向外界传递输人控制信息，在每个GLS tudio仪表工程实例中均设计了属性接口和回调函数，还为其内部数据的处理设计了方法函数。
以无线电罗盘为例，包括无线电磁指示器和控制盒两个GL组件，其内外接口和方法函数设计如下：
2.2.1无线电磁指示器的接收显示接口
无线电磁指示器c_RadioHeading组件设计了两个接收属性接口，如图3：
HeadingO属性：接收飞机航向数据，在属性中，驱动虚拟磁罗盘表盘旋转，航向指标指示当前航向。
void RadioHcading Class: : Heading(const float& value)
_heading=value;
g_CompassPanel>DynamicRotate
建立每一个仪表设备的模型
设计每一个仪表设备的属性方法，交互接口和回调函数
图1单个虚拟仪表实例件的开发流程
整宝持查与应用方方数据
Digital technology and application
(value,Z_AXIS),
DXF(属性：接收飞机相对无线电导航台的方位数据，在属性中，驱动虚拟无线电指针旋转，指示当前电台的方位，实现方法同属性HeadingO。
2.2.2控制盒的显示.输人和状态控制接口
无线电罗盘控制盒的主要作用是定人频率数据，选择罗盘的工作状态，是一种典型的交互操作设备，接口设计如下：
gl_WLStateKnob_ObjcctCallback(): 选择输出接口，通过波段旋钮开关选择罗盘的工作状态，为罗盘的工作状态变量亡WLS tate赋值，接口通过GLStudio提供的旋钮响应回调函数实现，如图4所示；
WLCurFrequencyO：对频率旋钮定人的频率数值进行方法解算，得出当前罗盘的工作频率，定义当前频率变量：
以上工作状态变量和工作频率变量通过网络用消息的方式发送至外部主控程序，由主控程序的相应数据处理模块对其进行逻辑处理，结合虚拟无线电罗盘发送的工作状态信息和当前频率信息确定电台的位置，解算飞机与无线电罗盘的方位关系，并将数据通过消息传递回虚拟的无线电磁指示器。
2.2.3与飞行方程仿真数据接口的实现
各虚拟仪表设备的接收数据接口在GL 面板内部实现，而飞行方程解算程度通常作为一个单独的模块封装在主程序中，需要实现数据的赋值操作，最终与GL接口联系起来，在终端显示器上显示数据。
本实例的方法是建立共享内存区，在G L虚拟通用仅表主工程初始化时实现：
GLsuso0m）精能通用仪表训信寿面（口 EleEdtCobeToolsYewyindowDelp
Da0o6ooxee2 fCArSpeedClassc_AirSpeed ↑RafioAttudeClass c_RadioAttude SjteadingCliass c_Heading
↑ RafiolleadingClass c_Radiolleading
f CRadioControlBoxClass c_RadioCoebrolBo
图2通用仪表模块的各虚拟仪表实例
组件