兵工自动化 ·２０１６．０６ ８４· Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ３５（６） 基于Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ的飞行碰撞检测仿真系统设计 王一博，谢玉龙，陈 侠，张 凯 （沈阳航空航天大学自动化学院，沈阳１１０１３６） 摘要：为了解决飞行碰撞检测仿真系统问题，提出了一种飞机碰撞检测航母的仿真系统设计。将飞机模型和飞 行场景模型相结合，采用三维建模工具ＭｕｌｔｉｇｅｎＣｒｅａｔｏｒ，构建飞机、海洋和航空母舰等模型。将模型导入ＶｅｇａＰｒｉｍｅ 平台中的ＡＣＦ文件，进行虚拟场景开发，采用Ｃ＋＋语言，应用程序接口ＡＰＩ调用Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ的ＡＣＦ文件，解决飞 机实时飞行碰撞检测的问题，设计一个基于Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ的环境飞行视景仿真系统，并进行测试验证。测试结果表明： 该系统能快速、准确地对飞机碰撞航母进行实时检测，具有良好的实用性和可行性。 关键词：飞机模型；碰撞检测；Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ；Ｍｕｌｔｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ 中图分类号：ＴＰ３９１．９７ 文献标志码：Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｉｒｐｌａｎｅ Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ Ｗａｎｇ Ｙｉｂｏ，Ｘｉｅ Ｙｕｌｏｎｇ，Ｃｈｅｎ Ｘｉａ，Ｚｈａｎｇ Ｋａｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １Ｏ１３６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｖｉｓｕａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｌｉｇｈｔ ｃａｒｒｉｅｒ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｃｏｍｂｉｎｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｓｃｅｎｅ ｍｏｄｅｌｓ ｂｙ ｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｏｏｌ Ｍｕｌｔｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ，ｂｕｉｌｄ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ａｉｒｃｒａｆｔ，ｏｃｅａｎ，ａｉｒｃｒａｆｔ ｃａｒｒｉｅｒｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｌｅａｄｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｉｎｔｏ ＡＣＦ ｆｉｌｅ ｏｆ ｅｇａ Ｐｒｉｍｅ Ｖｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ ｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｖｉｒｔｕａｌ ｓｃｅｎｅｓ，ｕｓｉｎｇ Ｃ＋＋ｌａｎｇｕａｇｅ ａｎｄ ｃａｌｌｉｎｇ Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ Ｓ ＡＣＦ ｆｉｌｅ ｂｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ＡＰＩ，ｓｏｌｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｆｌｉｇｈｔ ａｉｒｃｒａｆｔ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ． Ｄｅｓｉｇｎ ａ ｆｌｉｇｈｔ ｖｉｓｕａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ’Ｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｎ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｅｓｔ ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ｃａｒｒｉｅｒ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｈａｓ ｇｏｏｄ ｐｒａｃｔｉｃａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｃｒａｆｔ ｍｏｄｅｌ；ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；Ｖｅｇａ Ｐｒｉｍｅ；Ｍｕｌｔｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ Ｏ 引言 随着飞行训练的成本越来越高，世界各国急需 能够部分替代实际飞行训练的飞行模拟器，进行飞 行模拟训练，以有效地减少飞行训练的成本，提高 飞行训练的效果。据资料统计表明…：我军某型战 机的实装训练每小时需要２３万余元，飞行模拟器训 练只需１ ５００元，成本相差非常大；而美国空军早 在１９６９年就开始使用飞行仿真系统部分代替实际 拟出逼真度非常高的三维场景及一些重要的飞行信 息，提供逼真的飞行姿态，使得培训人员可以更安 全、更熟练地进行各种飞行姿态的操作，顺利完成 各种飞行任务，达到其培训目的。 近年来，关于飞机飞行碰撞检测研究已经成为 飞行视景仿真系统中一个研究热点，也取得了一些 有价值的研究成果。碰撞检测的算法主要分空间剖 分法、距离跟踪法和包围盒法３类：空间剖分法是 飞行训练，使用飞行仿真系统训练费用下降幅度达 ６６％ ９５％；同时，制造 机的成本也日益增加， 例如，美国Ｆ２２战斗机造价达几亿美金等等。在目 前国际军事形势下，…些国家的军费逐年减少，在 将空间剖分成均匀的单元，每个物体对应到一个或 多个单元中，只对处在同一个单元中的物体进行碰 撞检测＿２】；距离跟踪法是通过寻找和跟踪２个多面 体之间的最近点来计算他们之间的距离，当距离≤０ 时，两者就发生碰撞 ｊ；包围盒法是用一个简单的 包围盒将复杂的几何形体围住，当对２个物体运动 军费和飞机造价这２个矛盾下，各国正在寻求更为 经济的训练方式。飞行模拟器可以极大地解决这２ 个矛盾。飞行视景仿真系统是飞行模拟器的一个重 要组成部分，建立飞行视景仿真系统不仅可以降低 其研制和开发的费用与周期，还可以向培训人员模 时，通过判断两者的包围盒是否相交来决策是否发 生碰撞检测Ｉ４ｌ。包围盒法实现简单，因此被广泛应 用。到目前为止，关于飞机在航空母舰上的飞行碰 收稿日期：２０１６ ０１—２２；修回日期：２０ｌ６－０３—０２ 基金项目：辽宁省教育厅科学研究一般项目（Ｌ２０１４０１３１）；沈阳航空航天大学大学生创新训练计划项目（ＤＣＸ１４０７０３） 作者简介：王‘博（１９９４），男，辽宁人．蒙占族，本科，从事测控技术与仪器研究。
