张先玉[1]2003年在《塔台模拟机体系结构的设计与实现》文中认为该文叙述了塔台模拟机系统的功能模型、实现机制和实现上的一些关键技术，并在比较国外的同类产品和用户反馈信息的基础上，对塔台模拟机今后的开发和研究趋势做了大量的探讨。 塔台模拟机系统是一个实时仿真系统，在系统运行过程中涉及大量的网络数据传输，且有实时性的要求。因为塔台模拟机系统是构建在非实时操作系统的基础上的，所以需要在系统中增加对实时处理的功能。该文结合系统的特点设计了一种实时网络，用来为上层的系统提供实时数据包传输的支持。 系统同用户的交互是通过观察视景与仿真仪表(主要是雷达)和向系统发送指令实现的。由于生产实际中的指令种类相当多且随时可能因实际需求而变动，所以对操作员的要求较高，而且工作繁重，因此为了更加有效的发挥系统的功能，该文配合系统原有的指令原语、宏定义命令机制，提出了使用户的操作更加容易和方便的命令生成器。采用这种叁级命令机制之后，系统的灵活性、易用性、可维护性得到了进一步增强。 在塔台模拟机训练过程中，训练计划的好坏严重影响了训练的结果，但是训练计划的编写是十分复杂和繁重的任务，为了增加系统的性能和训练的多样性，必须改进训练计划的编辑功能。该文在学习国外研究结果的基础上，并结合系统的特点提出了一种有效的方法，使得训练计划的编写可以自动生成。 塔台模拟机利用在叁维建模工具构造的3D模型上进行纹理贴图来渲染生成机场环境，这要用到大量的机场图片。怎样进行这些图片的版权维护?水印技术作为信息隐藏和版权维护的一种有效手段，发展得相当迅速。但是很多水印系统都有一定缺陷，如对透明性和鲁棒性的折中关系难以撑握平衡；不能使用标志符作为水印信息。该文将就上述问题作一些改进，提出了一种鲁棒性好的，防剪切的数字图像水印算法。算法采用有意义的标志符为水印，考虑HVS特性，一勺叫口从蛛留价 摘要并具有水印自适应调节特性，检测结果表明，该算法具有较强的透明性和鲁棒性，且本算法计算量少。 文章分为五大部分进行介绍: 第一部分简单介绍了塔台模拟机系统的整体结构在硬件的拓扑结构和软机的体系结构。 第二部分介绍了实时网络通信子系统的设计与实现实现。 第叁部分介绍了命令生成器。 第四部分介绍了训练计划的自动生成。 第五部分介绍了水印算法在塔台模拟机中的应用。
王中武[2]2006年在《基于HLA结构塔台模拟机的应用研究》文中研究表明近年来,随着科学的进步与社会的发展,并伴随着我国民航运输业的迅猛发展,使得飞行流量和复杂性急剧增大,对塔台管制人员的要求越来越高。因此对采用现代化手段训练塔台管制人员提出了迫切的要求。使用空管模拟训练机对空中交通管制学员进行训练具有很多优越性:它不会影响飞行安全;不受航班时刻的限制,可以灵活方便地随时进行训练,从而提高训练的数量和质量。因此,国内外一直十分重视各种空管模拟训练机的研究和开发。本文从多个方面论述了基于HLA结构塔台模拟机系统的功能模型和实现机制,及其核心的软件结构。首先笔者阐述了基于HLA结构的塔台模拟机的组成以及各个子系统的功能;接着根据系统各个部分的功能划分和FEDEP建模方法设计出塔台模拟机的联邦对象模型,主要包括交互、仿真类的设计,属性表和参数表的确定和路径空间表的准备;本文的第叁部分重点论述了HLA的六大服务管理在塔台模拟机中的应用,主要包括四部分内容:一时间服务管理在塔台模拟机中的应用,二声明服务管理在塔台模拟机中的应用,叁数据分发管理服务在其的应用和所有权管理服务的应用。最后,笔者根据塔台模拟机的实时性要求和目前HLA实时性状况,对其实时性扩充方面进行了探讨和尝试,主要从两个方面进行了探讨和尝试:一采用线程池模型代替原来的多线程模型,二是设计一个与平台无关的优先级模型。塔台模拟机系统是一个实时仿真系统,由于其涉及的对象数量大,行为动作复杂,实时性要求较高,这就要求软件体系结构具有可维护性好、可扩充性
杨华坤[3]2004年在《用分布式实时视景生成技术实现塔台视景》文中认为塔台模拟机主要利用虚拟现实的技术,根据训练计划和用户的输入实时的生成机场塔台的叁维环境,为塔台管制人员提供训练用。本课题使用分布式实时视景生成技术实现了基于微机的沉浸式叁维视景系统,并将这样的系统用于实现塔台模拟机的视景生成部分,以代替基于单机系统的SGI图形工作站。实验的结果表明,用微机构成的这样的系统的性能完全可以达到图形工作站的水平,而成本却大大降低。分布式系统可以聚集多台廉价计算机的处理能力以超越以往的大型机、巨型机才能达到的处理能力,而叁维图形应用正是一种处理密集型的应用。但是实现分布式系统的困难也是明显的,其中包括任务的分配、数据一致性和通信的开销,而对于塔台视景这样需要实时交互的系统来说,在这些方面的困难显得更加明显,再加上基于成本和可维护性的考虑,我们往往不能选用高级实时分布式系统常用的技术(如映射内在网络和一些实时操作系统等)。因此,我们需要针对应用的硬件条件,合理设计算法,最大限度的回避分布式处理可能带来的不同步,响应慢等问题。本文通过介绍塔台模拟机的视景生成部分的设计和实现,描述了如何通过多台微机并行的渲染整个叁维场景,以代替图形工作站。其主要的内容包括塔台模拟机中叁维图形生成的原理,以及如何解决多台微机并行渲染场景所面临的同步问题。我们将塔台模拟机的视景生成部分的实现分为视景服务器和视景客户端两部分,在多个视景客户端中,使用多机分区域渲染的技术实现大范围的叁维视景。在视景服务器和视景客户端的传输过程中,我们使用了信息丢失不敏感的网络传输方案和信息的分级传输方式,实现了视景显示的同步和视景响应的实时性。在视景客户端使用无缓冲区算法实现了渲染帧率的自动控制。<WP=3>本文主要由以下的几个部分组成:第一部分介绍了塔台叁维仿真系统的开发背景、目的、系统框架和各个组成部分,描述了基于工作站的塔台模拟机和基于微机的塔台模拟机在实现上的不同点。第二部分介绍了塔台模拟机叁维视景生成的原理,主要包括叁维图形开发包Vega和叁维建模软件MutiGen-Creator的介绍以及如何用它们生成塔台模拟机的叁维视景。这部分还介绍了塔台模拟机中雨、雪、爆炸、望远镜等特殊效果的实现原理。第叁部分介绍了用基于微机的分布式实时视景生成技术实现塔台视景时,将塔台模拟机的视景生成部分分为视景服务器和视景客户端。这一部分描述视景服务器和视景客户端之间的通信方式。首先介绍了视景服务器和视景客户端之间传送的信息的数据结构和传送的时序,然后描述了信息不敏感网络的传输方案和信息分级传送的方案解决视景客户端的同步问题。第四部分介绍了用分布式的实时视景生成技术实现塔台模拟机视景生成部分的一些具体细节,讨论了一些实现上的问题的解决,并综合前面各个部分中的观点,给出了一个分布式实时视景生成系统的具体的实现。其中谈到了如何消除系统负载程度对视景服务器发送数据的影响,如何使用客户端无缓冲区的算法实现帧率的自动控制。在这一部分最后对由图形工作站构成的视景系统和由基于微机的分布式实时视景系统进行了对比。
柯力[4]2004年在《新一代塔台模拟机及多层综合建模结构》文中指出经过一年多的研制,“新一代塔台模拟机系统”的主体功能模型已经研制成功。“新一代塔台模拟机系统”是对原有的国内首创的塔台模拟机系统在软件体系结构上进行的若干重大的创新性尝试。本文主要叙述了新一代塔台模拟机系统的功能模型和实现机制,及其核心的软件结构。用于训练机场塔台管制员的塔台模拟机系统是一个实时仿真系统。由于其涉及的对象数量大,行为动作复杂,实时技术较高,这就要求软件体系结构具有可维护性好、可扩充性好的特点。为了更有效地描述与实现其运算核心,我们将其设计为一个确定的有限自动机(FSM)模型,使用实时面向对象建模(Real-Time Object Oriented Modeling,ROOM)语言和方法,融入到实际工程的实现。在对塔台训练计算机仿真领域不断深入实践的过程中,针对塔台仿真系统建模特殊性要求,我们设计了一种多层综合建模结构,并在本系统的仿真计算核心中成功的实现了这些创新性建模结构,实践证明这使得仿真模型易于维护、易于扩充。系统同用户的交互是通过观察视景与仿真仪表(主要是雷达)并根据调度需要向系统发送指令实现。由于实际调度训练中的指令种类相当多且随时可能因实际需求而变动,所以配合运算核心引入了独创的宏定义、指令原语、运算核心状态的叁级命令机制,扩展了对指令的词法分析和语义分析功能。采用这种叁级命令机制之后,系统的灵活性、易用性、可维护性得到进一步增强。<WP=3>文章主要介绍了以下内容:1介绍了塔台模拟机系统的整体结构。2介绍了仿真计算核心模块中多层综合建模的软件体系结构3对实现各个软件层的主要情况作了描述。
张杨林, 杨红雨, 唐荣, 邓昌胜[5]2009年在《分布式塔台模拟机中同步渲染算法的研究》文中提出基于分布式的塔台模拟机中,难点是多机渲染的同步问题。文中提出一种使用双网结构的塔台模拟机体系结构,并从渲染空间同步、动态数据同步、帧同步和输入控制同步四个层次对多机渲染同步的问题进行分析,同时给出了相应的解决方案。在解决帧同步问题时,提出一种结合网络流量控制以及运动目标线性预测算法的改进桶同步算法,解决了多机渲染同步和叁维运动目标平滑跨越多机多屏等技术难题。
吴喜生, 张建伟[6]2009年在《塔台模拟机飞行进程单模块的设计与实现》文中进行了进一步梳理飞行进程单模块是管制员用来记录飞行计划基本信息、管制员指令等相关内容信息,是塔台模拟机系统中的一个重要功能模块。分析了面向服务架构(SOA)体系的概念及其所具有的优势,针对飞行进程单功能模块的特点,给出了基于SOA的飞行进程单功能模块的设计方案,利用面向对象软件设计中的MVC模式实现了飞行进程单模板生成系统,介绍了IER512C热敏打印机的串口编程及飞行进程单打印的业务流程,并对整体功能进行了模块化,使其方便地应用于塔台模拟机系统中。
李锐[7]2004年在《语音技术在塔台模拟机上的应用》文中进行了进一步梳理随着航空运输业的不断发展,迫切需要更多的管制员。为了适应这一需求,陆续出现了培训使用的雷达模拟机,塔台模拟机等设备,提高了管制员的实际业务水平,缩短了放飞时间。为了更好发挥模拟机的作用,我们把语音合成及识别技术引入其中,实践证明,提高了培训效率,更好的发挥了模拟机的作用。语音信号处理是信息科学的一个分支,是以数字信号处理和语言学为基础发展起来的一门交叉学科.包括语音编码、语音合成、语音识别与理解等叁个主要分支。语音技术的引入,进一步增强了塔台模拟系统的整体功能。塔台模拟机语音合成系统是塔台模拟机非常重要的子系统,它将机长位键入的操作命令自动生成清晰流畅的航空管制语句,从而降低了虚拟机长的培训工作负担,提高了工作效率;另一个方面也提高了航空管制语句的正确性,易懂性,所用合成语音单元均来自一线机长和管制员实际工作用语,提高模拟机培训所需环境的真实性。塔台模拟机语音识别系统同样是塔台模拟机功能增强的一个子系统,使用此系统后,虚拟机长和管制员无需手工键入管制语句,只需选定雷达图上操作目标,像日常工作一样口述航管语句,航管语句经本系统识别后可自动转换为目标的执行动作,从而减轻了培训人员的工作负担,训练环境的真实性进一步得到增强。
孙继荣[8]2003年在《塔台模拟机微机版视景位的设计和实现》文中研究表明经过4年多的艰苦努力，DTS2000塔台模拟机已经研制成功，并经过首都机场和广州白云机场塔台管制员的试用，获得了用户一致的好评。但是由于其视景部分是在专业图形工作站SGI上实现，成本相对较高，国内用户大多难以承受。随着微机性能的逐步升级，国外已经在开发同类产品的微机版本。毫无疑问，微机实时叁维系统无可比拟的高性价比促使我们在DTS2000的基础上开发微机版本。本文详细讨论了塔台模拟机实时叁维视景仿真部分在低成本的微机上设计和实现的过程，包括功能模型和实现机制及其实现上的关键技术。 塔台模拟机实时仿真机场塔台指挥员的工作环境，视景位是一个实时叁维视景系统，真实再现塔台窗外视景。所谓“实时”，简单的说就是在规定的时间内达到正确的结果。在视景系统中，“实时”主要是指流畅的帧率以及对外界以及及时的交互。相对于DTS2000，其视景部分在专业图形工作站SGI上实现，某些功能如通道间的同步、键盘事件和鼠标事件处理等由SGI工作站自身实现。于是我们创造性的提出了视景服务器和从视景位的概念，以视景服务器来模拟SGI工作站的这部分功能并协调各个从视景位的同步和通讯，而以从视景位来模拟单个通道，每个从视景位完成某个角度的场景的渲染。在这里，视景服务器只是承担视景位的服务器的功能，与系统服务器有所区别，在整个系统中与系统服务器通讯时作为客户端。 本文分为4个部分来进行介绍： 1)简单介绍塔台模拟机微机版视景位的功能模型和实现机制及其实现上的关键技术。摘要2)着重介绍视景服务器的设计和实现，在此部分涉及到了视景服务器自身 的体系结构、键盘和鼠标事件处理、视景服务器和塔台模拟机系统服务 器之间的通讯、视景服务器和从视景位之间的通讯，帧率控制以及如何 控制从视景位的同步等。3)从视景位的设计和实现，主要介绍如何利用Iris Performer来完成对视景 的渲染。Iris Performer是SGI公司开发的一种面向对象的叁维图形系统 开发引擎，它可以对叁维实时视景提供高性能的渲染。4)叁维图形与虚拟现实技术之间存在着必然的联系，因为人们所感受到的 大部分信息是通过视觉获取的，而且在真实世界里人感受到的是叁维信 息。所以叁维图形学技术在虚拟现实技术中处于非常核心和基础的地 位，这部分也是本文的重点之一。其实现技术直接影响整个系统的性能。 主要介绍如何构建、组织和优化叁维模型。
邓昌胜, 刘舱强, 李晓峰[9]2009年在《基于软构件的塔台模拟机训练准备软件》文中研究表明设计和实现了一个塔台模拟机训练准备软件。该软件能够自动、方便地为机场塔台控制人员生成一系列用于空中交通管制训练的训练计划,提供各种与飞行相关数据的编辑、管理功能。系统是基于软总线和软构件的体系结构设计的,充分利用这种设计思想的优点来实现本系统复杂的业务逻辑,减轻开发与维护的难度,同时提高系统复用性、扩展性。
宋先锋[10]2005年在《塔台模拟机仿真计算和投影矫正研究》文中指出用于训练机场塔台管制员的塔台模拟机系统是一个实时仿真系统,由于其涉及的对象数量大,行为动作复杂,实时技术较高,这就要求软件体系结构的维护性好、可扩充性好。本文在简要叙述塔台模拟机系统结构的基础上,介绍了仿真计算核心的基于面向对象的分层结构设计及工作流程。在详细分析飞机、车辆的运动规律和机场模型的基础上,重点阐述了在仿真模拟计算中若干的创新性算法:1. 提出基于Hermite 样条的路径拟合算法。在分析飞机和车辆运动路径的不规则性和机场实际路径设置,该算法利用Hermite 样条易于通过改变切矢来控制曲线形状的特点,更能逼近实际情况的运动物体路径,仿真度更高;2. 提出基于A*算法的车辆路径搜索算法。据机场模型中存在动、静态障碍物具体情况,此算法采用基于可视点和分段搜索的办法绕避静态障碍物和动态障碍物,实现节点选择优化,优化了路径搜索。3. 提出采用插值“逆变形”软件方法,在对塔台模拟机视景投影系统中图像在屏幕间过渡时的变形现象的仔细观察、类比和分析的基础上,借鉴柱面投影矫正的方法,通过细致的探讨和反复的实验后,形成的解决方案。
参考文献：
[1]. 塔台模拟机体系结构的设计与实现[D]. 张先玉. 四川大学. 2003
[2]. 基于HLA结构塔台模拟机的应用研究[D]. 王中武. 四川大学. 2006
[3]. 用分布式实时视景生成技术实现塔台视景[D]. 杨华坤. 四川大学. 2004
[4]. 新一代塔台模拟机及多层综合建模结构[D]. 柯力. 四川大学. 2004
[5]. 分布式塔台模拟机中同步渲染算法的研究[J]. 张杨林, 杨红雨, 唐荣, 邓昌胜. 微计算机信息. 2009
[6]. 塔台模拟机飞行进程单模块的设计与实现[J]. 吴喜生, 张建伟. 微计算机信息. 2009
[7]. 语音技术在塔台模拟机上的应用[D]. 李锐. 四川大学. 2004
[8]. 塔台模拟机微机版视景位的设计和实现[D]. 孙继荣. 四川大学. 2003
[9]. 基于软构件的塔台模拟机训练准备软件[J]. 邓昌胜, 刘舱强, 李晓峰. 微计算机信息. 2009
[10]. 塔台模拟机仿真计算和投影矫正研究[D]. 宋先锋. 四川大学. 2005
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