.274. 智能系统学报 第11卷 出编队变换的状态指令。 和飞行数据解算，通过在各个模块设置标准的输入 对于由N架飞机组成的编队，各个模块将生成 端口，方便系统中各个算法的修改和变换。 N个独立的模块，编队中各架飞机相互独立的控制 长机 有人机2,3，N 无人机2,3，N 敌机2 动力学 模型 动力 控制器 学模型 模快 控制器 无人机 初 摸块 界面 始化模 长机 界面 初始化 避障控 控器 制模块 文件存储 文 避障控 初始化模块 模块 制模块 控制器模块 件存储模块 块 有人机 模 块 动力学 界面 模型 存储模块 敌机动力学模 文件存储模块 通信 通信 模块 模块 通信模块 通信模块 通信模块 FlightGear 地面站界面 的计算机 无人机 服务器 地面站指令集 外部模型 多视点 地面站 调整模块 可视化视景 图1系统的总体架构 Fig.1 The overall architecture of the system 2系统的实现 2.2 FlightGear三维可视化视景 系统平台设计总的可以分为人机界面、Flight- 由于单纯以OpenGL语句实现系统编队飞行场 Gear三维可视化模块、无人机模型模块、无人机动 景和飞机模型代码量巨大，也不利于针对不同的无 力学系统仿真模型模块和联合仿真。 人机尺寸模型修改，为此采用AC3D软件构建无人 2.1系统界面的实现 机的外部模型，通过编写模型的配置文件将其映射 混合编队可视化系统包含地面站界面、无人机界 至场景中，而后飞行数据通过通信模块传输给 FlightGear仿真模块，驱动无人机模块仿真。由于 面，人机界面如图2所示。采用MFC框架的CFom- FlightGear包括很多子系统，飞行器模块是各个系统 View为基类[)，并通过添加菜单项和添加按钮、地 的综合，接受环境系统和动力学系统的控制，控制结 图、列表框、图片等控件进行开发设计，用以实现数据 果通过三维可视仿真系统进行渲染，通过日志系统 的显示、无人机编队的实时航迹及位置和控制指令的 记录飞行姿态和位置信息，发动机的响动和风声都 输入。人机交互界面主要包含二维电子地图区、编队 由声音/音效系统模拟，大大简化系统开发的复杂度 放大区、数据信息显示区和操作指令控制区。 和周期，而且针对无人机模型不同尺寸和不同的无 人机模型都可以进行相应的修改，使得建立模型与 系统可视化仿真互相独立，增大了系统仿真的扩容 性和模型的可移植性，同时FlightGear各主要组件 都独立于硬件和操作系统，基于FlightGear开发的 三维可视化仿真系统具有较高的可重用性和可扩展 性，能够轻松地在不同操作系统之间移植。此外，通 图2人机界面 过设置变视点和随机全景视，点，使得可以从多角度 Fig.2 The man-machine interface出编队变换的状态指令。 对于由 Ｎ 架飞机组成的编队，各个模块将生成 Ｎ 个独立的模块，编队中各架飞机相互独立的控制 和飞行数据解算，通过在各个模块设置标准的输入 端口，方便系统中各个算法的修改和变换。 图 １ 系统的总体架构 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ２ 系统的实现 系统平台设计总的可以分为人机界面、Ｆｌｉｇｈｔ⁃ Ｇｅａｒ 三维可视化模块、无人机模型模块、无人机动 力学系统仿真模型模块和联合仿真。 ２．１ 系统界面的实现 混合编队可视化系统包含地面站界面、无人机界 面，人机界面如图 ２ 所示。 采用 ＭＦＣ 框架的 ＣＦｏｒｍ⁃ Ｖｉｅｗ 为基类［９］ ，并通过添加菜单项和添加按钮、地 图、列表框、图片等控件进行开发设计，用以实现数据 的显示、无人机编队的实时航迹及位置和控制指令的 输入。 人机交互界面主要包含二维电子地图区、编队 放大区、数据信息显示区和操作指令控制区。 图 ２ 人机界面 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｍａｎ⁃ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ２．２ ＦｌｉｇｈｔＧｅａｒ 三维可视化视景 由于单纯以 ＯｐｅｎＧＬ 语句实现系统编队飞行场 景和飞机模型代码量巨大，也不利于针对不同的无 人机尺寸模型修改，为此采用 ＡＣ３Ｄ 软件构建无人 机的外部模型，通过编写模型的配置文件将其映射 至场景 中， 而 后 飞 行 数 据 通 过 通 信 模 块 传 输 给 ＦｌｉｇｈｔＧｅａｒ 仿真模块，驱动无人机模块仿真。 由于 ＦｌｉｇｈｔＧｅａｒ 包括很多子系统，飞行器模块是各个系统 的综合，接受环境系统和动力学系统的控制，控制结 果通过三维可视仿真系统进行渲染，通过日志系统 记录飞行姿态和位置信息，发动机的响动和风声都 由声音／ 音效系统模拟，大大简化系统开发的复杂度 和周期，而且针对无人机模型不同尺寸和不同的无 人机模型都可以进行相应的修改，使得建立模型与 系统可视化仿真互相独立，增大了系统仿真的扩容 性和模型的可移植性，同时 ＦｌｉｇｈｔＧｅａｒ 各主要组件 都独立于硬件和操作系统，基于 ＦｌｉｇｈｔＧｅａｒ 开发的 三维可视化仿真系统具有较高的可重用性和可扩展 性，能够轻松地在不同操作系统之间移植。 此外，通 过设置变视点和随机全景视点，使得可以从多角度、 ·２７４· 智 能 系 统 学 报 第 １１ 卷