大型民機(jī)綜合監(jiān)視系統(tǒng)仿真及其相關(guān)算法研究.pdf

1、民用飛機(jī)航空電子作為民機(jī)重要的機(jī)載設(shè)備，其科技含量高、附加值大，是最容易取得技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化突破的行業(yè)，其先進(jìn)技術(shù)可向其它應(yīng)用領(lǐng)域拓展，具有重要戰(zhàn)略意義。為加快我國(guó)在大型民用航空電子設(shè)備的研發(fā)進(jìn)程，本項(xiàng)目針對(duì)航空電子設(shè)備中關(guān)鍵組件“飛機(jī)環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)”(Aircraft Environment Surveillance System，簡(jiǎn)稱AESS)構(gòu)建完整的地面仿真測(cè)試系統(tǒng)，包括飛行環(huán)境仿真、測(cè)試場(chǎng)景仿真、飛行座艙仿真、環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)字仿真和

2、測(cè)試數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等。該仿真系統(tǒng)可在大型民用航空電子設(shè)備的研發(fā)過(guò)程中完成前期算法設(shè)計(jì)、半物理產(chǎn)品測(cè)試和實(shí)裝設(shè)備綜合測(cè)試等功能，具有較高應(yīng)用價(jià)值。
　　 飛機(jī)環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)通過(guò)將空中交通警戒與防撞系統(tǒng)TCAS、S模式應(yīng)答機(jī)、地形感知警告系統(tǒng)TAWS和機(jī)載氣象雷達(dá)WXR等集成為一個(gè)系統(tǒng)，使飛機(jī)平臺(tái)重量減輕、大大降低安裝成本、操作成本以及生命周期總成本，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和危害探測(cè)功能的無(wú)縫綜合。
　　 為完成構(gòu)建AESS仿真測(cè)試環(huán)境的目標(biāo)

3、，本課題從建立基于HLA的多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)協(xié)同仿真環(huán)境實(shí)現(xiàn)AESS系統(tǒng)的功能性仿真入手，進(jìn)而通過(guò)集成單機(jī)功能的方式建立全數(shù)字化AESS系統(tǒng)綜合測(cè)試環(huán)境。在建立完整仿真環(huán)境的基礎(chǔ)之上，作為AESS系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)研工作，本課題對(duì)視景增強(qiáng)系統(tǒng)相關(guān)算法開展研究，探索進(jìn)一步提高飛行安全的新技術(shù)。
　　 該課題主要取得以下成果:
　　 1.完成AESS仿真軟件框架設(shè)計(jì)，并在多PC機(jī)并行計(jì)算平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了該軟件框架下基本完整的AESS數(shù)字

4、化仿真測(cè)試環(huán)境。
　　 2.基本完成飛行環(huán)境數(shù)字化仿真系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程，可為AESS提供機(jī)內(nèi)虛擬座艙視覺仿真和機(jī)外環(huán)境（大規(guī)模地形、大范圍風(fēng)場(chǎng)、3D云場(chǎng)等）實(shí)時(shí)仿真激勵(lì)、測(cè)試和顯示功能，并已初步具備虛擬試飛功能。
　　 3.初步完成CPU-GPU協(xié)同并行計(jì)算平臺(tái)上的數(shù)字化機(jī)載氣象雷達(dá)仿真系統(tǒng)構(gòu)建，可作為獨(dú)立系統(tǒng)或AESS子系統(tǒng)對(duì)機(jī)載氣象雷達(dá)的視覺效果進(jìn)行數(shù)字化仿真和測(cè)試。
　　 4.提出一種便于機(jī)載設(shè)備實(shí)時(shí)計(jì)算的視