一种基于组件的地勤维护仿真训练系统架构的制作方法

1.本发明涉及一种地勤维护仿真训练系统架构，属于航空机械仿真训练技术领域。


背景技术：

2.现代飞机结构十分复杂，各专业高度交叉，飞机维修、检测工作方式和维修手段等都与传统机型不同。利用地勤维护仿真训练系统进行训练已成为航空领域培训地勤人员的一种必要手段。目前的地勤维护仿真训练系统结构复杂、各模块耦合性强，导致系统修改难度大，扩展性差，跟不上飞机升级改型的速度。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种能够适应飞机升级改型的基于组件的地勤维护仿真训练系统架构。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，所述架构主要由配置管理器、接口管理器、组件管理器、场景管理器集合组成；配置管理器根据用户选择的配置读取配置数据，并引导组件管理器加载所需组件；接口管理器读取组件的接口描述信息，为各组件的输出数据创建参数变量，同时校验各组件输入数据，建立要求的外部连接；组件管理器协调框架内各个仿真组件之间的时间同步，控制仿真正确的运行流程，提供相应的仿真服务；场景管理器根据仿真组件的接口描述信息，加载组件场景内容，融合渲染虚拟场景，并提供人机交互界面。
5.优选的，组件管理器根据配置信息，按要求的周期、顺序调用各组件的update函数，完成参数变量的更新。
6.优选的，组件管理器的仿真服务包括时间管理服务、运行调度服务、状态持久性服务。
7.优选的，场景管理器根据配置信息和维护信息创建显示窗口，按要求的层次、顺序调用各组件的render函数，完成二维或三维虚拟场景的融合、渲染和显示，并将外部操作信息分发给对应组件进行响应，同时可根据需要将操作信息记录到维护信息数据库。
8.与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过将地勤维护仿真训练系统的各个模块按功能、设备等要求拆分成多个仿真组件，飞机升级改型只需替换或增加对应组件，解决了系统修改难度大、扩展性差的问题。
附图说明
9.图1是本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
10.下面结合附图1对本发明做进一步详述：一种基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，架构主要由配置管理器、接口管理器、组件管理器、场景管理器和符合规定要求的仿真组件集合组成；配置管理器负责读取配置信息，根据配置信息加载符合统一接口的仿真组件，设置仿真组件框架时间推进机制、仿真步长等运行信息，配置仿真组件之间的数据通信接口等；接口管理器根据仿真组件的接口描述信息，协调仿真组件之间的数据正确分发，判断仿真模型组件框架是否需要与外部进行数据交互；组件管理器协调框架内各个仿真组件之间的时间同步，控制仿真正确的运行流程，提供相应的仿真服务，如时间管理服务、运行调度服务、状态持久性服务等；场景管理器根据仿真组件的接口描述信息，加载组件场景内容，融合渲染虚拟场景，并提供人机交互界面。
11.仿真组件采用”动态链接库(dll) 接口描述文件(xml) 场景资源(数模或图片)”形式，每个组件都由特定的接口基类派生，包含接口描述信息、仿真逻辑以及场景数据（若无显示可为空），接口描述信息说明组件的id、名称、功能、输入数据和输出数据等；仿真逻辑包含组件的工作流程，通过外部调用update函数进行仿真；场景数据包含组件的所有显示信息和操作响应信息，通过外部调用render函数进行渲染，并响应外部操作。
12.仿真组件主要分为功能仿真组件和设备仿真组件。
13.功能仿真组件主要用来实现特定功能，不影响设备仿真组件的仿真，如监控组件能够接受所有操作和响应数据并实时显示供教员监控训练过程。
14.设备仿真组件分为纯软件的虚拟设备仿真组件和带有特定交互硬件的外接设备仿真组件。
15.虚拟设备组件主要是计算机仿真技术模拟真实设备的操作和响应，受训人员通过鼠标、键盘、触摸屏等计算机通用外设进行人机交互。
16.外接设备仿真组件主要用于与真实设备或真实设备仿真件进行数据对接，通过特殊转接器将对应外接设备的数据接头转化为计算机通用接口(如网口、usb接口等)，组件通过这些计算机通用接口收发数据，将外设数据处理后更新到仿真框架，同时将外接设备所需的数据处理后发给外接设备。
17.架构工作流程如图1所示，配置管理器根据用户选择的配置读取配置数据，并引导组件管理器加载所需组件；接口管理器读取组件的接口描述信息，为各组件的输出数据创建参数变量，同时校验各组件输入数据，建立要求的外部连接；组件管理器根据配置信息，按要求的周期、顺序调用各组件的update函数，完成参数变量的更新；场景管理器根据配置信息和维护信息创建显示窗口，按要求的层次、顺序调用各组件的render函数，完成二维或三维虚拟场景的融合、渲染和显示，并将外部操作信息分发给对应组件进行响应，同时可根据需要将操作信息记录到维护信息数据库。
18.上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。


技术特征：
1.一种基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，其特征在于：所述架构主要由配置管理器、接口管理器、组件管理器、场景管理器集合组成；配置管理器根据用户选择的配置读取配置数据，并引导组件管理器加载所需组件；接口管理器读取组件的接口描述信息，为各组件的输出数据创建参数变量，同时校验各组件输入数据，建立要求的外部连接；组件管理器协调框架内各个仿真组件之间的时间同步，控制仿真正确的运行流程，提供相应的仿真服务；场景管理器根据仿真组件的接口描述信息，加载组件场景内容，融合渲染虚拟场景，并提供人机交互界面。2.根据权利要求1所述的基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，其特征在于：组件管理器根据配置信息，按要求的周期、顺序调用各组件的update函数，完成参数变量的更新。3.根据权利要求1或2所述的基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，其特征在于： 组件管理器的仿真服务包括时间管理服务、运行调度服务、状态持久性服务。4.根据权利要求1所述的基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，其特征在于：场景管理器根据配置信息和维护信息创建显示窗口，按要求的层次、顺序调用各组件的render函数，完成二维或三维虚拟场景的融合、渲染和显示，并将外部操作信息分发给对应组件进行响应，同时可根据需要将操作信息记录到维护信息数据库。

技术总结
本发明涉及一种地勤维护仿真训练系统架构，属于航空机械仿真训练技术领域。一种基于组件的地勤维护仿真训练系统架构，所述架构主要由配置管理器、接口管理器、组件管理器、场景管理器集合组成；配置管理器根据用户选择的配置读取配置数据，并引导组件管理器加载所需组件；接口管理器读取组件的接口描述信息，同时校验各组件输入数据，建立要求的外部连接；组件管理器协调框架内各个仿真组件之间的时间同步，控制仿真正确的运行流程；场景管理器根据仿真组件的接口描述信息，加载组件场景内容，融合渲染虚拟场景，提供人机交互界面。本发明具有如下优点：飞机升级改型只需替换或增加对应组件，解决了系统修改难度大、扩展性差的问题。问题。问题。


技术研发人员：夏文彦 刘强飞 谭云 汪晓翠 方满雄 喻虹娜 张洁 高洁
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2021/10/19