通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统研究

白俊峰 马静坡 李建侠

[摘    要 ]飞行模拟器接口系统是航空程序科学调节的主要形式。为此，本文结合飞行模拟器接口系统相关理论，着重从数据采集、PCI总线分布等方面，探究通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统实现要点，以达到明晰技术要点，促进当代飞机飞行模拟器结构不断优化的目的。

[关键词]固定翼飞机;飞机飞行模拟器;系统设计

[中图分类号]V216.8[文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）08–00–03

Research on Interface System of General Fixed-wing Aircraft Flight Simulator

Bai Jun-feng， Ma Jing-po， Li Jian-xia

[Abstract]Flight simulator interface system is the main form of scientific adjustment of aviation procedures. To this end， this article combines the relevant theories of the flight simulator interface system， focusing on data acquisition， PCI bus distribution， etc.， to explore the implementation points of the general fixed-wing aircraft flight simulator interface system in order to clarify the technical points and promote the structure of contemporary aircraft flight simulators. The purpose of continuous optimization.

[Keywords]fixed-wing aircraft;aircraft flight simulator;system design

飞机飞行模拟器是当代飞行制造中最主要的性能测试探测手段，它具有多样性、系统化、科学性等特征。为了适应国内飞行行业的发展需求，技术人员除了按照设计图，做好飞机设计层面的规制与安排，还需要进行程序开发层面的检测，以实现结合产业发展基本情况，不断进行测验系统的持续性更新。

1 飞行模拟器接口系统概述

1.1 飞行模拟器接口系统设计机理

飞行模拟器接口系统是指从计算机与输入输出阶段接通，与其他计算机系统之间的传输渠道。这里所说的输出输入渠道，主要是指程序外部通道，它主要包含了模拟量和数字量转换、数字量与模拟量转换等部分[1]。

一般而言，飞行模拟器接口系统环节，主要包括硬件和软件两个方面。前者主要是由座舱设备、数据采集设备、基础连接线束、接口设备等硬件结构[2]。后者中包含了数据采集模块、配置管理模块、网络通信单元、图形界面模块等方面。

飞行模拟器接口系统设计，主要是借助多样化实践系统，将已经组合构成的飞行模拟器串联起来，以达到多重管理和科学规制的成效，这样就可以实现对飞机飞行进行检测和最优化测评的状态。

1.2 通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统研究价值

固定翼飞机飞行模拟器结构系统，是当代飞机飞行体系中，最为主要的程序运作和开发结构，它是对飞机程序的基础运作状态加以分析和解读。从国内航空产业发展的基本状态而言，如果技术人员只是对飞机飞行程序进行单纯性元件勘察，则后续出现非稳定状态的可能性就会大大提高。而程序出现飞机飞行模拟程序操控不佳的情况，此时就需要借助飞行模拟器，对各项实践系统进行监管和调节，这样方可发挥仿真管理与科学定位模拟检测作用。固定翼飞机模拟器结构系统的设计与运用，能够在多样化程序调节期间，不断地实行集中化面板的对应调节和自主运行，从而达到飞机飞行因素合理调节的趋向，这是一种形态良好的程序检测与评估手段，它为后续工作的妥善性安排与定位，提供了坚实而可靠的依据。以上两方面是关于通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统设计探究价值归纳与定位。

2 通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统设计要点

结合以上相关理论，现将通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统设计要点如下。

2.1 模拟系统数据采集

通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统，主要是通过多样化程序操控结构为主导，实行的数据系统的采集和转换，从而实现各项模拟信息的自主化检测与最优化测评。即模拟程序主要是通过模拟数据的改变而改变。简单来说，通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统，主要是依靠AD模拟器的转换，将以太网、CAN、RS-485、PCI的数据调控信息，完成模拟程序方面的对应调整。此时，后续实行飞机飞行程序调节时，即使各类模拟程序的运转状态不同，后续测验得到的结果也能够保持一致[3]。

以当前常见的通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统为例，可将模拟系统数据采集部分的要点概括为：（1）AD主要负责飞机模拟检测中的程序中数据长距离传输、传输速率掌控等方面的资料收集。同时，无论是现场布线，还是设备成本层面的对应探究，都需要采用数据实时性和可靠性分析法，对模拟飞行器中的现场反馈数据进行统筹规制。（2）RS-485总线简单布线，且采用多点模拟分析法，通过主机轮询、下位机对应回答等方式，分析如何在网络通信节点区域范围之内，将整个网络部分的信息传输情况进行集中性反馈。（3）采用CAN接口总线布置法，创建上位机接口、下端局部总线规划与对应插入的方式，从而开拓一个采集性卡底層软件开发结构，以确保外部支撑电压与输出结构之间的协调对应。（4）拓展性串行线，能够始终保障AD部分线路合理关联。

通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统，主要是采用程序集中化管理法，实行多样化程序操控体系的对应化评估，这样方可将不同层面的体系，在足够协调的情况之下，将多样化生产活动串联在一处，这样方可保障模拟数据采集与程序的完美衔接。

2.2 PCI总线采集硬件实现

PCI总线采集环节，是通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统中的主要构成方面。一方面，PCI总线部分程序，主要是在线路整体建设的状态之下，以相对可靠且整体检测稳定性较高的手段，完成模拟量单端信号的连接与输入;另一方面，PCI总线是在数据对象实践的基础之上，按照初始设定流程，实行数据对象化读取和操作。

以常见的通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统为例，技术人员在这一部分的PCI总线采集部分设计点分析层面的要点可概括为：

（1）采用直插式结构作为基础，在信号线两端部分，增加通过加装屏蔽环阻碍周围噪声传播。（2）强电作为数据传输和互动的主要动力源。只要PCI线内有稳定的音频信号，系统将主动借助搜索“借用”，从而满足飞机飞行系统的模拟信号接收需求，适当地实行传输信号调整。（3）PCI插线部分进行连接设备布局设定时期，先确定通航飞机飞行导向，再依据通航飞行座舱设备的信号探索需要，进行模拟信号的输出和输入，以满足接口系统的分段式线缆布局调整安排，达到信号实时监控与跟踪调节的目的。（4）假定需测定信号按照最初设定的线路进行传输，信号输入输出设备连接器部分，也完全可以依据现场模拟反馈强度，不断地变幻着信号沟通强弱性，从而在程序科学调整与确定的状态之下，实现飞机飞行平稳化调节。

PCI飞机飞行模拟器接口系统布局与调节环节主要起到飞行器中信号传导与稳定性调节的作用，各个方面的程序操控与运作管理，均达到了程序自主化运作和科学调整的状态[4]。

2.3 数据共享程序运作

数据共享程序运作，主要是借助数据信号转接卡，将座舱设备部分的信号转接后，完成PCI信号转接板部分的信号传输与转换，最终在程序连接的情况之下，开拓出一个结构完整的信号回路体系，以达到各项数据信息共享传导的目的。

数据共享程序操控与综合分析，主要是依据平台中C语言的编程变化，实现信号程序管理的实时掌控。其一，数据共享程序运作管理期间，操控程序部分，主要是通过观察座舱部分的模拟信号反馈变化，对飞机飞行设备的接口数据接收的精准性和全面性进行检查。另一方面，信号转接卡部分的独立连接，主要是通过缩短循环周期的方式，探索信号转接和独立运作调节的状态。

通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统部分，一方面需要借助接口计算机、数据采集程序、以及直流控制箱、线缆结构等部分，将接口系统的核心控制环节，打造成为一个程序结构，从而使操控设备输出信号进行主动调节。另一部分，是通过驾驶舱部分的数据迅速反馈，对每一帧部分的数据都实行偏差检测管控，以达到接口系统程序高度精准式的运行。

即数据共享是通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统中内部数据自主调节和灵活运用的主要形态。技术人员着重针对这一部分进行调节时，不仅创建了一个结构完善的飞机飞行模拟信息沟通平台，还为数据体系的操控掌握带来了一个形态完善的实践操控窗口。

2.4 分段式信号模式输出

通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统采用分段式信号模拟输出法，完成每一个结构部分的对应调节，以确保在飞机飞行模拟器每一个环节中，均可实现各个信号区域科学化调整的状态。（1）飞机飞行器模拟器接口系统部分操控时，分段式信号信号模拟环节，可按照具体的实践要点，开创飞行信号操控与自主化管理，以满足通用固定翼飞机飞行程序稳定化运作需求。（2）通用固定翼飞机飞行模拟器运转时，每间隔1～2min，系统将自主跟随信号模拟信号强度进行改变，最终两者均以单区域信号整合法，得到一个结构完整的数据运转信号传输模型。即分段信号模拟输出环节，集中采用了程序操控手段，完成系统、结构层次明了的飞机模拟分析程序的信号传输，以实现飞行器接口系统科学对接。

2.5 模块化信道情况反馈

飞机飞行模拟器接口系统设定时，与分段信号模拟器相互对应的部分，是模模块化信道。（1）飞机飞行模拟器部分，主要是采用接口系统硬件控制为主导，进行的数据真实性模仿传输。即直接在信号盒、直流控制箱以及线缆的组装下，创建飞机飞行模拟器的传输状态。（2）飞机飞行模拟形态调节时，采用接口系统信号转接卡和分段式线缆进行布局，从而在飞机飞行传导期间，可形成与实际模式相互对应的飞机飞行操控结构。即飞机飞行模拟器系统的操控与调节，完全可以依据信号端口的操控需求，科学地进行信号转接卡前端、后端部分的信号对应调节。同时，模块化信道信号反馈速率的判断，也可以为下一个阶段的信号传输速率控制与调节带来积极影响。

3 仿真通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统分析

假定仿真通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统是按照普通飞机的机舱结构进行设定的。模拟程序要设定好各个掌控开关，并做好模拟器距离部分的总线装置设定，主体部分采用PCI总线进行位置定位，本次模拟主要采用RS485和RS232进行串口信息采集。同时，模拟部分要采用统一的电源供应渠道进行装配，这样可避免模拟器信号传导和动力供应产生偏差的问题。

仿真通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统的程序设定安排环节上，首先是借助模拟器的接口操控系统，完成外部硬件控制中心部分的模拟检测。其次是对各个驾驶室中的信号强度、主仿真驾驶舱、机舱设备等部分，进行每一帧数据层面的调整。最后是在信号盒与集成转接板部分，进行信号转接稳定性、强度方面的对应判断。仿真模拟研究结果表明，硬件控制中心的模拟测评合格率为90%，各个部分的信號强度均处于达标状态，而信号传输稳定性偏差也均小于1。

4 结束语

综上所述，通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统研究是我国航空技术手段实践中不断优化的理论归纳。在此基础上，本文通过模拟系统数据采集、PCI总线采集硬件实现、数据共享程序运作、分段式信号模式输出、模块化信道情况反馈等方面，分析通用固定翼飞机飞行模拟器接口系统分析要点。因此，文章研究结果，为国内航空产业的合理化调节提供了新视角。

参考文献

[1] 孙起帆.基于VegaPrime的飞行模拟器视景仿真系统的研究与实现[D].太原：中北大学，2020.

[2] 杨宛璐，应艳茹，吴慧钦，等.基于WPF飞行模拟器数据采集配置工具的设计[J].教练机，2020（1）：65-68.

[3] 朱涛，沈明辉，黄绍君，等.战术训练飞行模拟器综合显示系统仿真架构与实现[J].指挥控制与仿真，2020，42（2）：124-127.

[4] 周昌野，赵夕蕊.通航固定翼飞机飞行模拟器接口系统[J].上海工程技术大学学报，2018，32（4）：352-356.

[5] 赵立武.某型飞机飞行模拟器接口系统[J].系统仿真学报，2013（S1）：337-340.