免费模拟飞行 flightgear 飞行记录2....

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西西小编从小就有个梦想,就是当飞行员,可惜木有机会。。没想到国外还有一个非常真实的飞行模拟软件FlightGear这是一个非常好的飞行模拟软件,能让你感觉做飞行员的滋味。特点:它除了完全模拟飞机内部的各种以表盘外,还提供了学习教程,培养飞行员正确处理飞机的任何一个动作,包括躲避各类建筑物等。说明:虽然它是一个免费的软件,但功能并不比商业软件差,甚至还有比很多商业飞行模拟软件更多的模拟功能。
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从古至今,人类一直都对天空充满着好奇与渴望,虽说目前人类已经可以通过飞机等科技产物满足这一渴望,不过作为个人来说还是有很多人没有这个条件。飞行模拟游戏就给了我们这么一个机会,通过技术模拟真正的空中飞行
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免费模拟飞行 FlightGear
2.12.1 官方版
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基于FlightGear的虚拟现实应用
1.FlightGear简介
FlightGear[1]飞行模拟器于1997年建立,是一个开放源代码、多平台、合作的飞行模拟发展项目。该项目是由于对收费飞行模拟游戏不满而开发的飞行模拟游戏。遵从GPL许可,因此可以免费获得并且可以自己修改源代码。FlightGear项目的目标是创建一个先进的可用于科研或者学术的环境并且可以开发和验证其他飞行仿真的方案,同时可以作为用户的最终应用程序端的飞行模拟器框架。
2.基于FlightGear的虚拟现实显示应用方案
2.1.&& 基于Matlab/Simulink与FlightGear的联合仿真
基于Matlab/Simulink与FlightGear的联合仿真是采用Matlab/Simulink构建飞行的动力学仿真模型,并采用FlightGear进行三维虚拟现实显示的仿真方法。现有的基于Matlab/Simulink的仿真程序已经基本构建完成[2],其采用的虚拟现实显示方案是利用VRML。相对于FlightGear来说,采用VRML作为虚拟现实显示端的有点是资源占用少。但其缺点也是显著的:一方面开发难度大。采用Matlab提供的VRML接口其场景比较少同时比较简单,若想更加真实的模拟实际情况就需要大量地建立模型。VRML是一种标记性的语言,本身无法进行建模,必须在三维软件中建模然后转换为VRML格式,这之间就有兼容性的问题。另一方面显示效果不如FlightGear真实和细腻,同时其源代码是开放的,可以通过网络驱动,接口方面Matlab有相应的模块,开发难度主要集中在飞艇模型的建立上。FlightGear本身支持部分3D软件,使得这部分的工作量也不是很大。
目前采用Matlab/Simulink与FlightGear联合仿真的工作已经初步完成,建立的某飞行器的动力学仿真系统如图所示。FlightGear的虚拟显示平台与Matlab的仿真平台可以在同一台机器上运行,也可以在局域网不同的机器上分别运行。
图 1 Simulink下的飞艇动力学仿真模型
图 2 动力学仿真模型运行中
图 3 FlightGear用于虚拟现实显示
2.2.&& FlightGear作为地面监控软件的虚拟显示终端
FlightGear可以作为简单的虚拟现实显示终端,在实际飞行过程中使用。一方面,地面监控段需要完整的飞艇姿态和状态数据,仅仅靠飞行仪表和地面监控软件提供的数据无法直观判断飞艇的姿态和位置等信息。此时可以通过FlightGear给观察者直观的感受。另一方面,考虑到实际飞行的情况,在高空飞行的飞艇视距外遥控飞行。同时,在视距内飞行时由于飞艇目标庞大,以及与操纵者距离的关系,可能无法直观看出飞艇的飞行姿态。此时需要地面监控端提供飞艇的飞行姿态和状态数据。这些可以通过FlightGear直观地显示飞艇的飞行状态,从而为操纵者操纵飞艇建立直观的印象。再者,由于FlightGear可以由网络驱动,因此可以同时有若干台机器作为虚拟现实端,同时可以分散放置,以方便具体应用。
FlightGear作为地面监控软件的虚拟显示终端,通过局域网与地面监控端主机相连,主机通过数传电台(串口)与艇载计算机相连。上述方案示意图如下:
图 4 FlightGear作为地面监控软件的虚拟显示终端的连接图
3.&&&&& 基于FlightGear的动力学仿真应用方案
目前的的仿真其动力学部分是由Matlab或者由银河仿真机完成。其实FlightGear本身也提供了若干动力学仿真的接口。目前支持的动力学仿真系统有YAsim[1],JSBsim[3],UIUC(LaRCsim)[4]等。因此也可以使用FlightGear作为完整的动力学仿真平台进行仿真。
.JSBSim是一个通用的6自由度动态模型,模拟飞行工具的运动。它以C++语言写成,可以运行在单机方式下,也可以驱动有视觉子系统的大型程序。飞行器用XML配置文件来建模,质量特性,飞行动力学特性和控制特性都在这个文件中定义。YAsim是FlightGear内嵌的一种动力学仿真模型,是flightgear的集成部分,它通过模拟飞行器不同部分的气流的方法来实现,这点不同于JSBSim。UIUC,这个飞行动态模型是基于 LaRCsim,最初是美国国家宇航局写的。通过使用飞行器配置文件来扩充代码。目前JSBsim和UIUC是比较流行的动力学仿真系统,并且均是开源项目。
采用FlightGear与上述动力学仿真系统进行联合仿真时可以采用FlightGear进行虚拟现实显示,并驱动动力学仿真系统进行动力学解算,得到姿态和位置等状态参数给飞控计算机(或者驱动转台,转台加载传感器测量姿态参数给飞控计算机),飞控计算机根据状态解算出控制命令返回给FlightGear。因此,FlightGear和上述动力学仿真系统给我们提供了一个完整的动力学仿真平台。
4.&&&&& FlightGear作为显示终端的接口&&&&&&&&&&& 4.1.&& 协议
FlightGear可以采用UDP协议利用局域网接收数据,并动态地显示所接收到的数据。UDP协议是一个简单的面向数据报的传输层协议,IETF RFC 768是UDP的正式规范
在TCP/IP模型中,UDP为网络层以下和应用层以上提供了一个简单的接口。UDP只提供数据的不可靠传递,它一旦把应用程序发给网络层的数据发送出去,就不保留数据备份(所以UDP有时候也被认为是不可靠的数据报协议)。UDP在IP数据报的头部仅仅加入了复用和数据校验(字段)。
UDP首部字段由4个部分组成,其中两个是可选的。各16bit的来源端口和目的端口用来标记发送和接受的应用进程。因为UDP不需要应答,所以来源端口是可选的,如果来源端口不用,那么置为零。在目的端口后面是长度固定的以字节为单位的长度域,用来指定UDP数据报包括数据部分的长度,长度最小值为8byte。首部剩下地16bit是用来对首部和数据部分一起做校验和(Checksum)的,这部分是可选的,但在实际应用中一般都使用这一功能。
图 5 UDP Segment structure
4.2.&& 格式
上述协议传输的数据结构定义如下(C描述):
class FGNetFDM {
&&& enum {
&&&&&&& FG_MAX_ENGINES = 4,
&&&&&&& FG_MAX_WHEELS = 3,
&&&&&&& FG_MAX_TANKS = 4
&&& uint32_&&&&&&&&&&&&&&&&& // increment when data values change
&&& uint32_&&&&&&&&&&&&&&&& // padding
&&& // Positions
&&& &&&&&&&&&&&&&&&&& // geodetic (radians)
&&& &&&&&&&&&& // geodetic (radians)
&&& &&&&&&&&&& // above sea level (meters)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // above ground level (meters)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // roll (radians)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&& // pitch (radians)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // yaw or true heading (radians)
&&& &&&&&&&&&&&&&&& // angle of attack (radians)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&& // side slip angle (radians)
&&& // Velocities
&&& &&&&&&&&&&&&&&& // roll rate (radians/sec)
&&& &&&&&&&&&&&& // pitch rate (radians/sec)
&&& &&&&&&&&&&&&&&&& // yaw rate (radians/sec)
&&& &&&&&&&&&& &&&&&&& // calibrated airspeed
&&& float climb_&&&&&&&&& // feet per second
&&& float v_&&&&&&&&&&&&& // north velocity in local/body frame, fps
&&& float v_&&&&&&&&&&&&&& // east velocity in local/body frame, fps
&&& float v_&&&&&&&&&&&&&& // down/vertical velocity in local/body frame, fps
&&& float v_wind_body_&&& // north velocity in local/body frame
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // relative to local airmass, fps
&&& float v_wind_body_&&&& // east velocity in local/body frame
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // relative to local airmass, fps
&&& float v_wind_body_&&&& // down/vertical velocity in local/body
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& // frame relative to local airmass, fps
&&& // Accelerations
&&& float A_X_&&&&&&&&& // X accel in body frame ft/sec^2
&&& float A_Y_&&&&&&&&& // Y accel in body frame ft/sec^2
&&& float A_Z_&&&&&&&&& // Z accel in body frame ft/sec^2
&&& // Stall
&&& float stall_&&&&&&& // 0.0 - 1.0 indicating the amount of stall
&&& float slip_&&&&&&&&&&&&& // slip ball deflection
&&& // Pressure
&&& // Engine status
&&& uint32_t num_&&&&&&&& &&&& // Number of valid engines
&&& uint32_t eng_state[FG_MAX_ENGINES];// Engine state (off, cranking, running)
&&& float rpm[FG_MAX_ENGINES]; &&&& // Engine RPM rev/min
&&& float fuel_flow[FG_MAX_ENGINES]; // Fuel flow gallons/hr
&&& float fuel_px[FG_MAX_ENGINES];&& // Fuel pressure psi
&&& float egt[FG_MAX_ENGINES];&& &&&& // Exhuast gas temp deg F
&&& float cht[FG_MAX_ENGINES];&& &&&& // Cylinder head temp deg F
&&& float mp_osi[FG_MAX_ENGINES];&&& // Manifold pressure
&&& float tit[FG_MAX_ENGINES];&&& &&&& // Turbine Inlet Temperature
&&& float oil_temp[FG_MAX_ENGINES]; // Oil temp deg F
&&& float oil_px[FG_MAX_ENGINES];&&& // Oil pressure psi
&&& // Consumables
&&& uint32_t num_&&&&&&&&&&& // Max number of fuel tanks
&&& float fuel_quantity[FG_MAX_TANKS];
&&& // Gear status
&&& uint32_t num_
&&& uint32_t wow[FG_MAX_WHEELS];
&&& float gear_pos[FG_MAX_WHEELS];
&&& float gear_steer[FG_MAX_WHEELS];
&&& float gear_compression[FG_MAX_WHEELS];
&&& // Environment
&&& uint32_t cur_&&&&&&&&&& // current unix time
&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&// FIXME: make this uint64_t before 2038
&&& int32_&&&&&&&&&&&&&&& // offset in seconds to unix time
&&& &&&&&&&&&&& // visibility in meters (for env. effects)
&&& // Control surface positions (normalized values)
&&& float elevator_trim_
&&& float left_
&&& float right_
&&& float left_
&&& float right_
&&& float nose_
5.&&&&& 附录
FlightGear可以通过局域网获取UDP包进行显示,同时也可以对飞行器加以控制。
虚拟显示UDP包数据结构定义的源文件:
&flightgear sourcefile&/src/Network/ net_fdm.hxx
控制时的UDP包数据结构定义源文件:
&flightgear sourcefile&/src/Network/ net_ctrls.hxx
上述数据结构处理函数的源文件
&flightgear sourcefile&/src/Network/native_fdm.{hxx,cxx}
&flightgear sourcefile&/src/Network/native_ctrls.{hxx,cxx}
6.&&&&& 参考文献
[1]&&&&& www.flightgear.org, 2008.10,
[2]&&&&& 苗景刚、周江华、杨新,基于Matlab/Simulink 的飞艇全数字仿真系统,2007中国浮空器大会论文集,2007.12
[3]&&&&& www.jsbsim.org, 2008.10
[4]&&&&& http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/, 2008.10
[5]&& FlightGear源程序
TA的最新馆藏[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&当前位置: &
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苹果游戏:MAC平台上的飞行模拟游戏-FlightGear
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Flightgear----优秀的开源飞行模拟软件
Flightgear出自我们的兄弟平台Linux,但现在为大家介绍的是苹果MAC平台上的Flightgear,而且是全免费的游戏
David Murr 于1996年4月发起开发新飞行模拟器的倡议,既而于1997年7月发布了第一个跨平台版本。之后,FlightGear 从最初粗糙的空气动力学模型开始,逐渐引入了自然特性(阳光、月光和星光等)、天气特性(云、雾和风等)、平显、仪表板、电子导航系统、机场与跑道以及网络互联操作等众多的特性。时至今日,FlightGear 已成为了最著名的开源飞行模拟软件,其强大真实的飞行仿真功能足以让大家过一把飞行瘾,而绝对不会出现 Lock on 游戏中摔不死的情况。
作为一个免费的飞行模拟软件,功能还是非常丰富的。根据官方网站的介绍,先总结特征如下:
作为GPL许可下的软件当然使用是不需要花钱买的,源代码也是可以看到的,如果有能力,自己可以修改。
飞行动态模型
可以选择3个主要的飞行动态模型系统,增加新的动态模型也是可能的。
1 .JSBSim是一个通用的6自由度动态模型,模拟飞行工具的运动。它以C++语言写成,可以运行在单机方式下,也可以驱动有视觉子系统的大型程序。飞行器用XML配置文件来建模,质量特性,飞行动力学特性和控制特性都在这个文件中定义。
2. YASim,这个飞行动态模拟是flightgear的集成部分,它通过模拟飞行器不同部分的气流的方法来实现,这点不同于JSBSim。
3.UIUC,这个飞行动态模型是基于 LaRCsim,最初是美国国家宇航局写的。通过使用飞行器配置文件来扩充代码。
可扩展的和精确的世界风景数据库
超过两万个机场
正确的跑道标志和布局,正确的进近灯光
很多大机场有滑行道
全球风景存放在3张DVD上
基于最新发行的SRTM地形数据库
精确详细的天空模型
在合适的时间放置正确的太阳,月亮和星星等
灵活开放的飞行器建模系统
在flightgear下可以建模赖特的飞机,也可以建模波音747飞机。可以模拟全交互式三维驾驶舱,还有很多特性。也可以模拟仪表和系统故障。
多个flightgear实例可以联网同步,本地局域网环境可以运行多种飞行器
大家不会玩怎么办,大家可以在此游戏的中文论坛看看。
此游戏还在不断升级更新中,将会有越来越多的功能出现.
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我有位朋友他下?了Mac版的FlightGear,但好走的像?卡的。
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正在mac里面下载flightgear,不知道试用感觉怎么样,等会儿发个截图过来
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mac下地flightgear
本帖子中包含更多资源
才可以下载或查看,没有帐号?
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mac下地flightgear
?下了一套3.0,?明?安?在我那台mac osx10.7上,看看走的多快。
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有机会试试!!
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在这个心痛上面是否键盘操作不是很好
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之前有一个mac air,但是没有***,因为键盘指令不习惯
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现在就少一个对比,就是mac的截图和pc的截图看看那个地景更好看
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好像很不错的样子
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也没有提供一个截图大家看看评估一下
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我感觉使用苹果的不如使用视窗的
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是不是 平台的速度都是一样的吗
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MAC版本的操作和WIN版本的体验有何不同?
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学习支持了~~~~~~
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虽然买不起Mac,但是也能玩。
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mac上效果还不错
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很不错很不错
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这个如果可以***苹果上面还是有点意义的,我们一直想要一个苹果
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& && && && && && && && && && && &??版主分享??好的?西& &&&太棒了
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参考资料

 

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