大型民機綜合監(jiān)視系統(tǒng)仿真及其相關算法研究.pdf

1、民用飛機航空電子作為民機重要的機載設備，其科技含量高、附加值大，是最容易取得技術與產業(yè)化突破的行業(yè)，其先進技術可向其它應用領域拓展，具有重要戰(zhàn)略意義。為加快我國在大型民用航空電子設備的研發(fā)進程，本項目針對航空電子設備中關鍵組件“飛機環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)”(Aircraft Environment Surveillance System，簡稱AESS)構建完整的地面仿真測試系統(tǒng)，包括飛行環(huán)境仿真、測試場景仿真、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備的研發(fā)過程中完成前期算法設計、半物理產品測試和實裝設備綜合測試等功能，具有較高應用價值。
　　 飛機環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)通過將空中交通警戒與防撞系統(tǒng)TCAS、S模式應答機、地形感知警告系統(tǒng)TAWS和機載氣象雷達WXR等集成為一個系統(tǒng)，使飛機平臺重量減輕、大大降低安裝成本、操作成本以及生命周期總成本，實現(xiàn)監(jiān)視和危害探測功能的無縫綜合。
　　 為完成構建AESS仿真測試環(huán)境的目標

3、，本課題從建立基于HLA的多個獨立系統(tǒng)協(xié)同仿真環(huán)境實現(xiàn)AESS系統(tǒng)的功能性仿真入手，進而通過集成單機功能的方式建立全數(shù)字化AESS系統(tǒng)綜合測試環(huán)境。在建立完整仿真環(huán)境的基礎之上，作為AESS系統(tǒng)發(fā)展趨勢的預研工作，本課題對視景增強系統(tǒng)相關算法開展研究，探索進一步提高飛行安全的新技術。
　　 該課題主要取得以下成果:
　　 1.完成AESS仿真軟件框架設計，并在多PC機并行計算平臺上實現(xiàn)了該軟件框架下基本完整的AESS數(shù)字

4、化仿真測試環(huán)境。
　　 2.基本完成飛行環(huán)境數(shù)字化仿真系統(tǒng)的構建過程，可為AESS提供機內虛擬座艙視覺仿真和機外環(huán)境（大規(guī)模地形、大范圍風場、3D云場等）實時仿真激勵、測試和顯示功能，并已初步具備虛擬試飛功能。
　　 3.初步完成CPU-GPU協(xié)同并行計算平臺上的數(shù)字化機載氣象雷達仿真系統(tǒng)構建，可作為獨立系統(tǒng)或AESS子系統(tǒng)對機載氣象雷達的視覺效果進行數(shù)字化仿真和測試。
　　 4.提出一種便于機載設備實時計算的視