塔台管制模拟系统中场景生成技术的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文塔台管制模拟系统中场景生成技术的研究姓名：樊书芳申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：徐肖豪2001.12.1南京航空航天人学硕士学位论文摘要本文研究了基于微机的机场塔台管制模拟训练系统中用于场景生成的关键技术及其实现方法。作为重点，本文主要论述了三维实体的建模，三维地形生成以及一些场景特殊效果的实现方法。本文共分四个部分。首先，对图形学基础知识和开发工具做了较为详细的介绍。第二．部分介绍了本系统中各种三维物体模型具体的创建和使用方法。第三部分，详细介绍了在场景中如何生成随机的和基于现实的三维地形。在第四部分中，首先解释光照条

2、件在OpenGL中如何定义和使用机制，其次介绍了在该系统中是如何定义和使用光照的。最后，研究了在该模拟训练系统中是如何运用云和雾等自然现象的。文中的各个部分以及文章的末尾给出了部分相关的模拟效果图。关键词：空中交通管制；机场；模拟训练：分形：光照塔台管制模拟训练系统中场景生成技术的研究AbstractThekemeltechniqueof3Dsceneestablishmentusedin3-DimensionTWR(controltower)ControlSimulationTrainingSystem(TCSTS)wasstudiedinthethesis，whi

3、chemphasizeontheconstructionmethodsof3Dmodel，3Dterrainandsomespecialeffectsinsoftwaredevelopment．Thethesisconsistsof4parts．Briefintroductionofsomebasicknowledgeandthedeveloptoolsofgraphicswasgiveninthefirstpart．Thesecondpartintroducesthemethodsofcreationandusingmannerof3Dmodel．Comprehen

4、sivestudyinganddiscussinghowtoestablishtherandomandpracticalterrainwasincludedinthethirdpart．Inthefourthpart．howtodefineandusethelightsinOpenGLandinTowerControlSimulationSystemisexplainedfirstly，sequently，thewaysofconstructionofsomespecialeffectslikecloudandfogusedinthissystemarediscuss

5、edindetailIntheendofeachchapterandthearticle，somepicturesofsimulationeffectareshowed．Keyword：AirTrafficControl，Airport，SimulationTraining，Fractal，OpenGLLightJI南京航空航六人学硕七学位论文1．1课题背景第一章概述随着我国民航事业的飞速发展，航班飞行量的不断增加，机场内起降飞机的数量也日益增长，尤其是北京、上海、广州等骨干机场就目前的基础来说，机场航班起降量已经接近饱和。为了摆脱目前这种状态，各地都采取了许多措施，

6、包括：改、扩建机场，扩大侯机楼、停机坪面积，增加跑道数量等，如北京明年将要继续扩建首都国际机场；完善空域结构，使机场终端区内的进离场航线更加合理：进一步和军航进行沟通和协调，理顺军民航管制部门之间的协调关系；改进管制手段、山被动管制陔为主动管制，如北京、上海、广州三地的终端区内，以及整个京广航路已经实现了全程雷达监控。所有这些都有效地增大了航班流量，提高了航班正常率，收到了良好的经济效益和社会效益。随着航班密度的增加，新的管制手段和管制方法的出现对每一个管制人员的业务素质提出了更高的要求。因此，对于管制部门必须把进～步提高管制员的业务水平为一项重要任务。过去管制学员在

7、学习完理论课程后，通过带任务到实际管制岗位实习进行实际操作能力的训练。由于受训管制员的实习管制容易直接影响飞行的安全，同时特定实习机场的空中交通形势也使学员难以获取较全面的管制经验，因此，各国主要采用模拟器进行训练的方法，通过模拟器训练具有很多优越性：它不会影响飞行安全；可人工设计各种管制情况，使训练全面；同时模拟器不会受实际航班时间的限制，随时可进行训练，提高训练的数量和质量。为此，空管模拟器的研制技术一直受到国内外民航科技界的重视。本文正是在这一背景下对塔台模拟器三维视景系统中场景生成技术加以研究的。1．2管制模拟系统的类型用途由于模拟器对管制人