Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 11 · RADIO ELECTRONICS RELATED PROBLEMS

Software and hardware systems for machine image synthesis for aviation simulators

M. Mikheev1, V.R. Roganov1, E.A. Asmolova1, N.S. Yesimova1, B.S. Dolgovesov2, O.A. Kuvshinova3

1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State Technological University", Penza, Russia
2 Institute of Automation and Electrometry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IA&E SB RAS), Novosibirsk, Russia
3 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Penza State University of Architecture and Construction", Penza, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.11.14 UDC 519.816 EDN BOCERZ

Abstract

Options for the development of software and hardware systems (computer image generators) for machine synthesis in real time (with a cycle of 80-120 ms) of images of 3 D -models of reference objects observed by the pilot during a flight on an aviation simulator through the cockpit glazing and on instruments simulating cabin equipment have been studied. Domestic and foreign computer image generators that implement the process of machine image synthesis are considered. It is shown that the technological process of synthesizing 2 D -projections of 3 D -models of reference objects in all flight simulator simulators is the same, despite the observation by the pilot of 3 D -models of reference objects (with the possibility of professional eye training), or 2 D -projections of 3 D -models of reference objects with the ability to determine distances between the aircraft model and the selected 3 D -model of reference objects using special marks.

  • computer image generator
  • visually observable 3D-models
  • visually observable 2D-projections of 3D-models
  • problems solved at each stage of machine synthesis
Аннотация (на русском)

Программно-аппаратные системы машинного синтеза изображений для авиационных тренажеров

Исследованы варианты развития программно-технических систем (компьютерных генераторов изображения) машинного синтеза в режиме реального времени (с циклом 80-120 мс) изображений 3 D -моделей реперных объектов, наблюдаемых лётчиком во время полёта на авиационном тренажёре через остекление кабины и на приборах имитаторов кабинного оборудования. Рассмотрены отечественные и зарубежные компьютерные генераторы изображения и решаемые ими задачи. Показано, что технологический процесс синтеза 2 D -проекций 3 D -моделей реперных объектов во всех имитаторах авиационного тренажёра одинаков, несмотря на наблюдение лётчиком 3 D -моделей реперных объектов (с возможностью профессиональной тренировки глазомера), или 2 D -проекций 3 D -моделей реперных объектов с возможностью определения дистанции между моделью летательного аппарата и выбранной 3 D -моделей реперных объектов с помощью специальных меток.

For citation

Mikheev M., Roganov V.R., Asmolova E.A., Yesimova N.S., Dolgovesov B.S., Kuvshinova O.A. Software and hardware systems for machine image synthesis for aviation simulators // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.11.14

References

  1. Шукшунов В. Е. Автоматизированные обучающие системы профессиональной подготовки эксплуатантов воздушных судов. // Москва. Машиностроение. -240 с.
  2. Kozlov S., Elykov N., Belago I. Visualization of rain effects for driving simulators. // GraphiCon 2006-International Conference on Computer Graphics and Vision. - 2006. - С. 363-366.
  3. ГОСТ 21659-76. Авиационные симуляторы. Понятия и определения. Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 30 марта 1976 г. № 716 срок действия установлен с 01.07.1977 г. Издательство Стандарты. Москва. "Московский принтер", 1976. - 10 с.
  4. Роганов В.Р., Михеев М.Ю. Управление ресурсами специализированной системы синтеза изображения района полетов для авиационного тренажера. // Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 3. с. 48-60.
  5. Vyatkin S. I., Dolgovesov B. S. A method for visualizing multivolume data and functionally defined surfaces using GPUS. // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. - 2021. - Т. 57. - С. 141-148.
  6. Roganov V., Chetvergova M., Remontova L. Features of the Formation of an "Information Flight Model" by Simulators of an Aviation Simulator. // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2022. - Т. 2224. - №. 1. - С. 012099.
  7. Роганов В.Р., Есимова Н.С., Кувшинова О.А., Аль-Амиди М.А.Д. Особенности окрашивания 3D-моделей, синтезируемых в режиме реального времени методами машинной графики. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2023. Т. 12. № 2 (62). - С. 68-72.
  8. Roganov V. R. et al. The task of increasing the number of training situations as one of the areas for improving the ergatic software and hardware systems "Aviation simulator". // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2021. - Т. 1061. - №. 1. - С. 012014.
  9. Роганов В.Р. Моделирование внешней среды для авиационного тренажёра// Монография. Москва, Изд. Ай-Петри. 2022. -125 c.
  10. Rolfe J. M., Hampson B. P. Flight simulation-viability versus liability issues of accuracy, data and validation. // The Aeronautical Journal. - 2003. - Т. 107. - №. 1076. - С. 631-635.
  11. Венников В. Теория подобия и моделирование. // М.: Машиностроение. 1976. 479 с.
  12. Роганов В.Р., Четвергова М.В., Кувшинова О.А., Шамсулдин Х.А.Х. Структура баз данных компьютерных генераторов изображения синтезирующих 3D-модель района полётов авиационного тренажёра. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2023. Т. 12. № 2 (62). - С. 41-47.