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Flightgear的航路管理_1

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发表于 2014-5-19 21:36:32 |只看该作者 |倒序浏览

2周的时间过的很快，本来想学习下flightgear的视景渲染，结果发现能力不济，没有OSG的基础还是挺难的，然后果断的放下了。于是就有了这部分的介绍。
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概述

Flightgar内置了飞管功能，目前了解到支持的功能包括：航路管理，导航数据库管理，基本导航参数的计算，以及与飞控的交联。其中航路管理也可以称为飞行计划的管理，本章节主要介绍flightgear的航路管理模块。

Flightgear至少有3个模块是与航路管理功能相关的：

Autopilot模块，该模块包含航路管理的subsystem对象，也即包含航路管理的管理类，同时该模块还定义了机场和跑道等基本数据结构。

Instruments模块，该模块可以获取飞机的实时位置，并对航路进行过点排序。

Navaids模块，该模块包含了航路的基本结构定义，如：航路点、导航台、airway、终端程序、飞行计划等。

航路管理的基本处理流程

在flightgear中，航路是通过FGRouteMgr对象管理的。FGRouteMgr是SGSubsystem的子类，根据之前对flightgear初始化流程的分析可知，flightgear在启动后会调用全局函数fgCreateSubsystems创建所有的subsystem，其中包括FGRouteMgr（globals->add_subsystem( "route-manager", new FGRouteMgr);）。之后会调用每个subsytem的初始化函数init，随后循环的调用subsystem的update函数。因此为了了解FGRouteMgr的处理流程，主要集中在下面3个函数：

构造函数：FGRouteMgr:: FGRouteMgr；

初始化函数：FGRouteMgr:: init；

主循环函数：FGRouteMgr:: update

构造函数

Flightgear在fgCreateSubsystems函数中创建了FGRouteMgr对象时会自动地调用FGRouteMgr的构造函数，在其构造函数中，主要进行了相关命令的绑定，使航路被编辑时动态的调用相关的函数：

SGCommandMgr::instance()->addCommand("load-flightplan",commandLoadFlightPlan);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("save-flightplan",commandSaveFlightPlan);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("activate-flightplan",commandActivateFlightPlan);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("clear-flightplan",commandClearFlightPlan);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("set-active-waypt",commandSetActiveWaypt);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("insert-waypt", commandInsertWaypt);

SGCommandMgr::instance()->addCommand("delete-waypt", commandDeleteWaypt);

该部分功能暂且留在此处不去分析，我们来继续分析后续的处理。

初始化函数

Flightgear在创建了FGRouteMgr对象后，会在后续的处理中调用FGRouteMgr的初始化函数init，在init函数中主要实现了相关属性与变量及处理函数的绑定，以及相关属性的初始化，这些属性包括：起飞、目的、备用机场和跑道，终端程序和巡航阶段的信息等。

主循环函数

Flightgear在进入主循环后，会循环的调用FGRouteMgr的处理函数update，在update函数中，FGRouteMgr进行了如下的处理：

1. 根据当前轮载信号和地速，判断当前飞机是否在空中，并设置起飞和着陆时间

2. 根据当前位置和磁差，计算当前航路的待飞距、真/磁方位角、待飞时、当前航段的总长、除了当前航段的航路剩余长度。

3. 根据当前位置和磁差，计算到下一航段终止点的距离，真/磁方位角、待飞时间、航段的总长、除了下一航段的航路剩余总长。

4. 计算剩余航路的总长（也即从当前点算起到航路最后一个点的距离）、剩余航路预计需要的时间

总结

前面的部分介绍了flightgear中航路管理的处理流程,但是存在有个关键的问题,在update函数中,没有任何关于当前航段切换的处理,也就是说在update函数中航段永远不会切换,如果不进行其它处理当前航段始终都是第一个航段,显然关于航段排序的处理是在其它地方进行的.关于这部分将在后续章节中会介绍.

flightgear的FGRouteMgr处理过程中的几个bug：
1.设置起始机场的标高，应该把起始机场标高的处理函数给绑定函数，但是flightgear使用的是目的机场标高的处理函数，修正如下：
departure->tie("field-elevation-ft", SGRawValueMethods<FGRouteMgr, double>(*this, &FGRouteMgr::getDestinationFieldElevation, NULL)); -----》
departure->tie("field-elevation-ft", SGRawValueMethods<FGRouteMgr, double>(*this, &FGRouteMgr::getDepartureFieldElevation, NULL));

2.计算最后一个航段的到达时间时，传入的距离有问题，应该传入数据的单位是米，但是flightgear传入的是海里，修正如下：
setETAPropertyFromDistance(wpn->getChild("eta"), totalDistanceRemaining); ------》
setETAPropertyFromDistance(wpn->getChild("eta"), totalDistanceRemaining * SG_NM_TO_METER);

不过上面的两个bug不影响flightgear中航路管理模块的处理，只是用户在用这些数据输出时可能会存在问题。

过几天介绍航路管理模块中航路的排序问题，这个问题可能涉及到flightgear的另一模块Instruments，谢谢。

email: zk.sima@gmail.com