【摘要】虚拟航空仪表系统是飞行模拟器的重要组成部分，加大此系统在飞行仿真中的研究力度，对国家飞行器行业的发展具有重要影响。本文发展虚拟航空仿仪表的意义做出了概要性阐述，进而分析了航空仪表的类型及系统的实现情况，旨在加强虚拟航空仪表显示系统的研究，为飞行仿真技术的发展做出贡献。
【关键词】仿真；航空；仪表显示
科学技术科技的进步，飞行仿真技术得到了快速的发展,，而在飞行仿真中必不可少的就是虚拟航空仪表显示系统，因此推进对虚拟航空仪表显示系统的研究进程，对于飞行仿真技术的发展具有不可忽视的作用。
一、发展虚拟航空仪表的意义
随着科技时代的到来,航空航天中计算机技术被广泛使用，飞行仿真作为仿真技术中的重要部分，对航空领域的发展意义重大。因为受客观环境的复杂多变性和其他不可控因素的影响，对飞行仿真技术的要求越来越高，虚拟航空仪表显示系统必须同时具备真实性、交互性、实
时性，才能够面对突发和复杂的情况下发挥其巨大的功能，这也是目前飞行仿真技术研究和发展的方向。
当前，世界各个国家都进行着以经济实力和科学技术为基础的综合国力的较量，伴随着日趋激烈的国际竞争，军事国防力量不可忽视，而飞行仿真技术在国家的国防领域则扮演着重要角。在航空军队院校的飞行演练学习中，飞行仿真技术被广泛的教授，同时这也是培养要素质飞行员的重要途径。在飞行中，计算机技术的使用，模拟飞行实验可以反复多次的进行，更方便了实验结果的分析，也节约了资金的投入。真实的物理模型被仿真模型所代替，大大提高了科研的质量和结果的分析能力[1]。在军事训练和作战领域，少不了仿真技术的使用，因此加大对虚拟航空仪表显示系统的研究，显得尤为重要。面对日趋复杂的飞行环境和越来越艰巨的任务，加大飞行仿真中科学技术的投入，使得虚拟航空仪表显示系统更具科学化和专业化，对仿真技术的更新升级做好技术的支持和保障。 二、航空仪表的类型
航空仪表是飞行器中所有仪表的总称，通过它可以为对飞行器的相关性能参数进行显示，能够更好的为飞行员提供信息和方向导航[2]。航空仪表有多种分类方法，按照功能可以分：
为大气系统仪表、姿态系统仪表、航向系统仪表、导航系统仪表、发动机仪表。下面对在飞行仿真中比较重要的三种仪表进行分析。
1.大气系统仪表
马赫数表、大气温度表和空速表等都属于大气系统仪表的范畴。飞机上的全静压系统，是通过对温度传感器和动-静压传感器的测量，从而得出飞机相对于大气运动的速率，进而获取到飞机所在位置的大气参数，之后根据这个参数和飞行当中相关的数据通进行计算，从而得到仪表上所需要的数据。大气系统仪表工作的原理如图1所示。
2.道家导引术河池学院学报姿态系统仪表
航空姿态系统仪表包括地平仪、转弯仪和测滑仪。航空地平仪是对飞行中的飞机角度及倾斜程度进行测量，为飞行员提供准确的数据从而使飞行员能够更好的进行飞行，因为地平仪配有陀螺元件，所以它又有陀螺仪之称。转弯仪是对飞机转弯角度和方向进行指示，并能对转弯角速度进行粗略的指示。而侧滑仪是对飞机的侧滑方向和侧滑程度进行指示，因为转弯侧滑仪由一个指针和侧滑小球组成，所以常称它为“针球仪”。其工作原理如图2所示。
潘海东
3.航向系统仪表
飞行仿真中的航向仪表系统分为陀螺罗盘和磁罗盘，航向仪表的主要任务是测量飞机的磁航向，其原理是通过陀螺定轴、地球磁场来实现测量[3]。飞机仿真系统中，首先应由飞行系统对目前飞机偏航的角度进行直接计算，再通过地面地理坐标和指北坐标对飞机航向进行修正，以获取最准确的航向角度。最后由飞机导航系统对磁偏差进行计算，经过修正后，最终得到真实的磁航向角，从而控制和驱动整个飞机航向仪表。该系统仪表的工作原理如图3所示。
三、虚拟航空仪表显示系统的实现
1.仪表显示系统的特点
依据仿真任务的特征，可将虚拟航空仪表显示系统大致归纳为以下几点：
（1）数学模型的复杂性。在飞行仿真中，具有非常复杂的数学模型，一些对象模型的计算都非常密集与精确，都是经过非线形微分方程、代数方程等一系列特殊数学计算而得到的。
（2）数据庞大。在飞行仿真中数据处理工作量非常之大,工作人员需要对各种飞行参数以及各种系统参数进行大量的分析与处理。
（3）仿真过程的可视性。先进的科技手段作支撑，在仿真过程中，可将对设备的操作和飞机的动态情况进行图像呈现，实现了在数据计算与动态实物可视化的统一。
2.仪表显示系统的设计原则
针对虚拟航空仪表仿真技术的要求,使得仪表系统在设计中要按以下原则进行：
(1)规范化要求。对虚拟航空仪表进行严格设计，各部分设计的设计都应该符合国家制造业及军事制度的标准，使其具有通用化、系列化、模块化的特性。
(2)注重实用性。在仪表显示系统是研究设计中，不仅要满足仿真要求，同时还要充分考虑系统的实用性，使其能够安全可靠的运行。
(3)依靠先进科学技术。在仪表系统的设计中，以成熟的先进技术为依托,保证系统的科学可持续性，同时要重视系统效益的最大化。
(4)合理规划性。在飞行仿真系统研究中，要具备战略思维与发展的目光。将近期目标与远期发展目标相结合,考虑到未来发展的实际需要,对设备进行及时更新，保证系统的高效可持续性。
论文下载四、结束语
由于飞行系统,是一个复杂的控制系统,具有强烈的非线性。在今后的工作中,要加大对虚拟航空仪表显示系统的研究，实事求是，突破创新，加大科技的投入，选择多个参数进行多变量控制的研究,才能使飞行虚拟航空仪表显示系统具有更好的稳定性、实时性，以此来提高飞行仿真效果,为国家航空领域、国防安全以及经济发展做出贡献。
参考文献
[1]王娟.飞行仿真中虚拟航空仪表显示系统的研究和实现[J].长春:吉林大学.2012.
[2]韩世杰.军用航空电子系统的新发展[J].航空电子技术.工业机械出版社,2010.
[3]张本余.未来战斗机的座舱显示[J].电光与控制五月的鲜花2012,2011.盈余管理
