从模拟原理和实质上讨论LOCKON等飞行模拟软件与研究所开发的空动实验模拟器的区别

aceforever

很多飞友都感慨LOCKON等飞行模拟软件在气动的模拟上如何如何的真实，其实这样的认识和表述是不太合适的，我曾与飞行力学系实验模拟器的开发者们谈论了有关LOCKON真实性的问题，也有幸亲体会尚在开发中的实验模拟器，特把一些新的认识和理解与大家共享：）
      从原理上看，LOCKON从开发的原理上与实验模拟器还是有很大的区别的。实验模拟器的开发是原原本本的基于空气动力学和飞行力学的基本方程，它可以根据飞行器外形的数字模型，针对操纵飞机过程中的各项参数的输入量（如油门位置、杆舵量等），以及飞行器所处的大气环境数据进行实时的数值分析、运算、求解和模拟仿真，将结果实时反馈给相应输出系统，如屏幕图形和参数的显示等。（简言之，就是相当于根据初始输入条件和已知的复杂的运算公式，代入后顺向求得结果数据然后输出）由于求解需要计算机拥有极高的运算速度，我校开发的实验模拟器在定常飞行动作（如加速、爬升、稳定盘旋、横滚等）的模拟仿真上已经达到了比较好的效果，但是对于非定常的大机动，由于其方程高度非线性，所需求的运算量成倍的增长，尚无力提供实时的求解计算。
      LOCKON、IL2、FS等飞行模拟软件以及民航、空军所使用的战术/任务飞行训练模拟器的原理则不然，它虽然也有与空动研究模拟器类似的参数采集系统以及输出显示系统，但是其核心的响应反馈系统的运算原理则不同。它的运算和仿真的方法是，首先获取大量经过前期理论计算获得的性能数据、以及真实飞行器在各项飞行任务中记录的数据，将其制成数据库，然后针对数据库中各组输入参数和其响应的结果参数，寻找符合其特性的控制规律，建立控制模型，然后进行多次优化、逼近和线性简化，得到最终的经验型的控制和响应规律（相当于寻找传递函数）。然后，根据该控制响应规律，针对训练者在使用中输入的不同大气参数、飞行控制参数（如高度、油门位置、杆舵量），计算输出飞行器相应参数，如（加速度、滚转加速度等）。（简言之就是好比在二维数据表中根据一系列的离散点，使用合适的算法，将它们拟合成一条经验曲线，然后针对不同的输入变量X，在该经验曲线上找到对应值作为输出的响应值。）
      由以上原理分析可见，类似LOCKON等软件的核心是对于控制算法的建模是基于某单一型号飞机的已知经验数据，而非空气动力学和飞行力学基本方程，不可用于对一个新外形的飞行器进行空气动力学特性和飞行性能进行分析，也不可用于对现有机型飞行包线外的性能进行预估。然而由于其算法简单、运算速度快、响应实时性好、对真实数据相对逼近、成本低廉等特点，可用用作飞行员操纵感觉的培养以及任务和战术模拟训练，因而其具有一定的“感觉逼真性”。
      以无意褒贬LO或研究用模拟器，只是我根据所学专业的分析理解，请各位飞友批评指正，谢谢。

[ 本帖最后由 aceforever 于 2009-12-10 19:04 编辑 ]

Slugger

：0： ：0（1）： 专业人士。事实上，绝大多数的计算机软件提高性能的核心方法就是“经验数据库”！尤其游戏软件如此。慢说如此复杂的飞行游戏了，就算是开方，游戏编程人员也恨不得可以查表而不是调用数学函数呢。：0（2）： ：0（3）：

Bulldog

：0（13）： LO\FS等等都只是飞行模拟游戏,而你所说的东东那是专业的模拟器,所以你的这个说法...我这个人说话就这样有点直,我的意思就是你的说法有点扯.....

maojian

看后又长了见识，游戏就是游戏啊，和真实还是相差很远的

aceforever

呵呵，扯是扯了点，不过我还是一直把LO、IL2、FS等当作模拟训练器的哦，感谢它们两年前引领我成功体验驾驶了初教六。

humorlife

非常感谢aceforever 同志！
如此专业的知识，几句话就让我们明白了。
希望aceforever 在自己专业内有所建树，
也希望我们的下一代能玩到更真实的模拟飞行游戏。

米奇

回家再慢慢看..

铀235

aceforever 同学阐述的非常明确了，不错，欢迎各界专业人人士就技术层面各抒己见，切忌人参攻击。

我的一点看法：由于LockOn是定义在针对某几种机型的‘模拟飞行游戏’前提下的，虽然屏幕结果看起来好象差不多，但是技术含量与功能范围相差甚大，不能与成吨的银子堆出来的‘研究级’的东西去比，也正由于LockOn的相对封闭性，所以才能保证其所模拟机型参数的正确性，这正是LockOn的价值所在，大家能看到飞其他机型的纯熟烧友娱乐而换的壳，也正因为此，我们才能有一个没有扫把和墩布漫天飞的纯净的天空。‘研究级’的东西要搞，但是一般飞友就只能咽咽口水了:-)。

至于算法‘简化’，我到觉得两点之间——直线最短。对于已知且有前人知识积累的，解决相同问题，拿来主义是最快的，这种‘简化’在生活中比比皆是，n年前我还专门去学心算速算法，就是为了省点时间。就象大家为了求个圆面积不至于去现推圆周率。

因此，不能说“由于LockOn仅仅只能模拟几个机型，还不能分析新外形的飞行器，或者对这几个机型的飞行包线外的性能进行预估，LockOn就’谈不上广大飞友所谓的“空气动力学的真实性‘”。简化的算法未必做不到‘针对机型的空气动力学真实性’，简化并不意味着就是残废，现在大家所使用的彩色打印机，如果不用简化矩阵，从发图到出稿那得端着饭来等了。

但是，排除娱乐成分，对科学的态度不能用‘简化’法，那才是‘研究级’的东西的价值所在，当然，我们也都想到‘研究级’的东西上去‘研究研究’，哈哈：0（8）：

mccoy007

楼主说的固然没错。但是我们说Lockon气动性如何如何真实并不是以你说的模拟机作为比较。只是相对于其他游戏而言。模拟机的成本跟Lockon的成本根本就不是一个级别。当然也不能相提并论。
只是因为其他一些游戏。例如FS。里边战斗机的气动实在是有些太差了，或者连一点点样子和模子都不像。我们才来这么说的。现在游戏跟本就没有成本来像模拟机那样弄。只能说是拿来一些真数据然后在那里套上去。只不过Lockon在战斗机方面相对套的好一些而已。
这里没几个人属于专家的级别。所以我们有的时候可能会叫不准一些东西。但是玩儿投入进去后基本上都能知道个大概。但是毕竟不是专业人士，我们叶不愿意再去起一些其他或者独特的名词来命名一些东西。所以就那样叫。但是很多玩儿的明白的飞友心里还是知道的。

ePing

最近130的儿化音很重啊！：0（8）：

Bulldog

：0（7）： 不知道楼主的职业是什么,看了好几篇楼主的帖子貌似是个军人,不过在网络上还是不要把自己的职业性质暴露出来(尤其是特殊性质的),我说的你明白了吗!

铀235

非涉密性质的纯技术层面交流还是可以的。

原帖由 Bulldog 于 2007-5-22 17:04 发表
：0（7）： 不知道楼主的职业是什么,看了好几篇楼主的帖子貌似是个军人,不过在网络上还是不要把自己的职业性质暴露出来(尤其是特殊性质的),我说的你明白了吗!

silverliu

原帖由 Slugger 于 2007-5-22 14:24 发表
：0： ：0（1）： 专业人士。事实上，绝大多数的计算机软件提高性能的核心方法就是“经验数据库”！尤其游戏软件如此。慢说如此复杂的飞行游戏了，就算是开方，游戏编程人员也恨不得可以查表而不是调用数学函数 ...

好东西，学习！

aceforever

恩，是啊，呵呵，FS什么的控制套的也太不负责任了，还是LO和IL2让人有飞行的感觉：）

aceforever

恩，铀大叔说得对，LO和IL2在“针对机型的空气动力学真实性’的控制感上做得很不错，吸引了许许多多的飞友。现有条件下，也只有依靠像这样的”拿来式”控制律才能够做出低成本、高逼真感觉的飞行训练用模拟装置。虽然建立的不是真正的空动模型，但是足以让人从中学会操纵和飞行理论：）