基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的無(wú)人機(jī)MBIT系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、維護(hù)性機(jī)內(nèi)自檢測(cè)（MBIT）是一套地面檢測(cè)系統(tǒng)，它主要是針對(duì)地勤人員開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的。將MBIT與飛行控制系統(tǒng)中的核心部件飛行控制計(jì)算機(jī)相連接，二者通過(guò)一系列控制信號(hào)來(lái)交互從而監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)狀態(tài)。然而，傳統(tǒng)的MBIT系統(tǒng)通常只針對(duì)某一個(gè)具體型號(hào)而設(shè)計(jì)，不具備擴(kuò)展性和復(fù)用性，同時(shí)在結(jié)果信息反饋中大多采用一維文本或二維曲線來(lái)顯示，導(dǎo)致人機(jī)交互性能差。本文在深入分析系統(tǒng)內(nèi)部架構(gòu)和功能的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出一套完整的無(wú)人機(jī) MBIT系統(tǒng)，有效解決

2、系統(tǒng)可擴(kuò)展、可復(fù)用問(wèn)題，并且還能改善人機(jī)交互性能。本文的主要內(nèi)容如下：
　　1．通過(guò)建造者模式來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)。由于不同型號(hào)的無(wú)人機(jī)測(cè)試功能不同，因此用一個(gè)類來(lái)封裝一個(gè)對(duì)應(yīng)型號(hào)的無(wú)人機(jī)測(cè)試窗口，各個(gè)類繼承同一個(gè)基類，并且留有相同的接口。當(dāng)新型號(hào)加入時(shí)，只需從基類再派生一個(gè)包含新型號(hào)測(cè)試窗口的子類即可，而舊型號(hào)的功能不會(huì)被改動(dòng)，從而有效解決了系統(tǒng)可擴(kuò)展、可復(fù)用問(wèn)題。
　　2．通過(guò)OpenGL來(lái)設(shè)計(jì)三維透視網(wǎng)格和三維實(shí)物模型。

3、采用Bresenham算法來(lái)實(shí)現(xiàn)直線的掃描轉(zhuǎn)換，并且通過(guò)兩種不同顏色來(lái)設(shè)計(jì)三維透視網(wǎng)格；采用GEM算法來(lái)實(shí)現(xiàn) LOD技術(shù)，設(shè)計(jì)出不同精度的實(shí)物模型；最后通過(guò)對(duì)光照和材質(zhì)進(jìn)行設(shè)定并采用消隱技術(shù)，使得三維實(shí)物模型更加逼真且符合邏輯視覺(jué)。此外，通過(guò)OpenGL提供的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放接口來(lái)操控實(shí)物模型，使得一維文本和二維曲線能有效的轉(zhuǎn)換成直觀的三維數(shù)據(jù)信息，用戶可以快速、準(zhǔn)確的觀測(cè)故障部位，從而有效改善人機(jī)交互性能。
　　3．通過(guò)顯示列表

4、來(lái)設(shè)計(jì)虛擬儀表。OpenGL并沒(méi)有提供文字庫(kù)，因此需要借助操作系統(tǒng)提供的 api接口，將文字的繪制命令存入顯示列表中，當(dāng)要顯示文字時(shí)直接調(diào)用相應(yīng)的顯示列表即可。由于顯示列表直接保存了命令的結(jié)果信息，因此避免了多次運(yùn)算，從而能有效提高性能。
　　4．通過(guò)單例模式來(lái)設(shè)計(jì)故障信息記錄。系統(tǒng)在進(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)隨時(shí)記錄相應(yīng)故障信息，因此用一個(gè)故障記錄類來(lái)實(shí)例化該類的唯一對(duì)象，從而存儲(chǔ)故障信息。由于該類自身負(fù)責(zé)對(duì)象的創(chuàng)建，并且提供一個(gè)全局節(jié)點(diǎn)來(lái)訪