檢視飛行模擬器的原始碼

'''飛行模擬器'''抑是'''飛行模擬機'''〈香港號做'''模擬駕駛艙'''〉是一種雖然可能真實地閣再現抑是模擬航空器駕駛感覺的系統。飛行模擬器包括著對電子遊戲，到由液壓抑是電動機驅動，而且上先進的電腦技術所控制的仝比例模擬駕駛艙。

飛行模擬器已經廣泛地運用佇由航空工業設計佮研發，和為民用和軍用飛行機做飛行員和機組成員培訓。

工程飛行模擬器也於用航空器的製作商用佇咧以下任務：

* 研製佮試驗飛行器的硬體。使用模擬佮激勵技術，後者是對真正的硬體輸入人工生成抑是真實的信號（激勵）以使用動作。
* 研製佮試驗飛行器的軟體。就開發關鍵性的飛行軟體來講，佇模擬器當中抑是使用模擬技術比起佇實際飛行中的飛行機做測試欲來著安全。
* 研製佮試驗飛行器的系統。佇咧飛行機佮其系統的開發階段，會用有時去予人叫做「鐵鳥仔」的同比例工程設備來針對電氣，液壓佮飛行控制系統做模擬。

==歷史==

對無經驗者來講，動力飛行是相當的危險試看覓，自按呢自足久進前就不斷有各種方法予新飛行員佇咧非真實飛行的狀況下學習控制飛行機。比如講，「 桑德斯老師」是一隻裝佇萬向接頭的完整飛機，會當迎風並自由地旋轉和敧爿。佇咧大約一九一空年的時陣的某種飛行模擬器是共一个柴桶破去，裝佇一个鐵環頂懸。

佇頭一擺世界大戰期間佮以後，有人開始咧試使用機電設備來製作模擬器。上出名的莫過一九二九年美國艾德溫 ・ 林克所發明的林克訓練機。這部機器具備一个氣動平台，會當提供一个落、滾轉佮偏航等等飛行動作，然後頂頭架有一座普通駕駛艙的複製品。伊的設計是提供比較飛行機的危險性較低而且成本較俗的儀表飛行教學環境。自本設備一直無受著專業飛行界的關注，但是經過相連紲的儀表飛行意外了後，美國陸軍航空隊佇一九三四年買四套林克訓練機，所以講飛行模擬產業從此誕生。佇一九三九年至一九四五年的戰爭時期中，大約有一萬套林克訓練機被用來培訓同盟國的新飛行員。佇一九六空年代佮一九七空年代初期，猶原有一寡仔國家的空軍咧使用這套設備。

一九四一年出現的天文導航教練機是一个有十三鋪七公尺懸的龐大設備，好以容納規組的轟炸機成員學習如何執行夜間飛行任務。佇一九四空年代，開始使用類比電腦來計算飛行公式，就產生頭一套電子模擬器。

佇一九四八年，柯蒂斯-萊特公司交一套做波音三百七十七間設計的模擬器予泛美航空，這是頭一套由民間航空公司所擁有的模擬器。雖然無動作擬真或者是顯示畫面，猶毋過規个駕駛艙的設備佮儀器是會當用的，而且用過的機組成員感覺伊真有效。到一九五空年代尾，完整的動作擬真系統才開始成形。

較早的視覺系統是採用實際地形的小比例模型，然後 kha-mé-lah 根據飛行員控制的動作來「飛」過地形模型，閣共相片展示佇螢幕頂懸予飛行員看。理所當然，這種方式會當模擬的地區是有限的，通常只是機場附近的區域。若是佇軍事用途，通常就是一寡典型的地形以及目標區域的地形。利用數位電腦來模擬飛行則到一九六空年代。

佇咧一九五四年，美國通用精密公司（尾仔去予人勝家公司所收購）， 研發了一套動作模擬器，其配備用金屬架框牢的駕駛艙。伊會當做三度的一个坦仰、滾轉佮偏航，但是佇咧一九六四年改善的束結版本已經會當做到十度。一九六九年開發出的民航模擬器的液壓驅動器已經會當控制各個軸線的運動，也就是講具備六个自由度（會仰、滾轉佮偏轉）。 對一九七七年開始，民航模擬器開始用現代的「駕駛室」配置，並且電腦是囥佇咧駕駛艙內底（無模擬器外的機架頂懸）， 當然設備無動作的時會當透過一个會當收的巷道進入模擬器。

大約佇咧這个時陣，踮視覺方面的技術嘛有得著足大的進展。一九七二年勝家發展了一套直透鏡儀器，其配著這曲面鏡和分光鏡，會當共駕駛艙窗外的景色投射佇一定距離的焦點上。遮的直透鏡顯示器大大地改善了飛行模擬的真實性。猶毋過，逐个顯示器干焦提供二十八度的視角，所以同時需要足濟台才會當展示出真實的視野。一九七六年開始用廣角直透鏡（Wide Angle Collimated , WAC）顯示器。最後咧，佇咧一九八二年，英國麗的呼聲公司發表廣角無限顯示設備（Wide-angle Infinity Display Equipment , WIDE）， 伊採用佇橫向大幅度擴大的曲面鏡，會當予一陣飛行員透過一个一體的顯示螢幕看著模擬影像。廣角直透鏡顯示器目前普遍用佇咧需要兩名飛行員併坐的高階飛行模擬器。

==飛行模擬機佮飛航訓練器==

用佇訓練飛行員的飛行模擬機佮飛行訓練設備有真濟種類，對可模擬各種的飛行機通用系統的部份功能訓練器（Part-Task Trainer , PTT）， 練習操作佮儀表檢查的駕駛艙程序訓練器（Cockpit Procedures Trainer , CPT）， 到上複雜的全功能飛行模擬機（Full Flight Simulator , FFS）。 較高等級的全功能飛行模擬機會當做出有六个自由度的全方位徙動，同時也有廣角高傳真正視覺系統來模擬窗外的景色。有包括擬真駕駛艙佮視覺系統的模擬器座艙是裝佇由六支起的重軸之一的運動平台頂，藉著電腦的控制會當提供三个軸線的線性運動佮旋轉，就親像一个真實的自由物體佇空間運動的狀況。三種旋轉分別是坦白仰（機頭向頂懸抑是下）、 輾轉（某一面翼仔向頂懸抑是下）佮偏轉（車頭向左右抑是）； 三種線性運動分別是起落（徙振動）、 橫移（正爿徙振動）猶閣有縱移（向前加速抑是減速）。

飛行模擬器也用佇訓練機組成員的正常佮緊急作業程序。所以使用模擬器會當訓練飛行員處理各種飛行機佇咧有問題抑無安全的狀況下，諸如發動機故障、液壓抑是電氣系統袂靈、儀表失定等等。


各國的國家民航局，親像美國聯邦航空管理局佮歐洲航空安全組織負責檢定佮測試各種類型的模擬器。美國商用機飛行員干焦佇聯邦航空管理局審核通過的模擬器上的訓練的時數受著認可，仝款地歐洲飛行員的干焦佇歐洲航空安全組織審核通過的模擬器上的時數會受著認可。若模擬器愛得著認證，需要會當證明伊會當符合監管機構著該予模擬飛行機所設計的飛行模擬設備抑是全功能飛行模擬機的要求項目。測試項目佮標準詳列佇核准測試指引（Approval Test Guide , ATG）抑是認證的測試指引（Qualification Test Guide , QTG）之中。模擬器予人分做一到七級的飛航訓練器（Flight Training Device , FTD）抑是講 A 到 D 級的全功能飛行模擬機（Full Flight Simulator , FFS）。 最高等級、功能上強的是 D 等級全功能飛行模擬機。這當資深飛行員欲對一種機型換著另外一種類似的機型時，這種模擬器會當用來做所謂的零飛行時數轉換。有矣零飛行時數轉換，飛行員就咧訓練官佇邊仔監督的狀況下初次駕駛該機型做商業飛行，毋免累積既定的飛行時數。

系統訓練器是用來訓練飛行員按怎操作各種飛行機系統。一旦飛行員是熟似這个系統，𪜶共轉換到駕駛艙程序訓練器。這攏是固定而且袂振動的設備，而且安裝有精確的駕駛艙儀表、開關佮其他控制裝置的複製品，予人用佇訓練飛行人員佇咧操作佮檢查，是較低等級的飛航訓練裝置。較高等級的是細漢你模擬的物件，有的可能配備有視覺系統。橫直，飛航訓練器無運動平台，也無全功能飛行模擬機的擬真度。

一套全功能飛行模擬機完整複製飛行機的各方面猶閣有伊的環境，包括六个自由度的運動。佇模擬機內底的人員需要親像佇真實飛機內底仝款縖上座位的安全帶。因為任何模擬器上重軸的運動距離有限，所以用動作系統模擬矣一開始加速度的時陣的靠背感，所以會當解決有限的問題。

民航用的全功能飛行模擬機製造商有美國的飛安國際佮洛克威爾 ・ 柯林斯，加拿大的 CAE 佮 MSI，以及法國的泰勒斯。目前全世界咧運作中的飛行模擬器差不多有一千兩百套，其中美國大約有五百五十套，英國有七十五套，中國有六十套，德國佮日本各有五十套，法國有四十套。

除了一般的飛行訓練用途以外，飛行模擬器猶閣廣泛地使用研究各種航太課題，特別是佇咧飛航動力學佮人機交互系統。遮的設備對簡單著像電子遊戲機，是真特殊而且貴參參的機種。譬如講安裝佇美國俄亥俄州賴特-帕特森空軍基地的 LAMARS，是由諾思羅普公司為空軍研究實驗室所研製的，其特點是配備大幅度的第五个自由度運動系統佮一个三百六十度的圓頂式視覺系統。

大多數的模擬器攏有訓練官工作站。佇咧工作徛起去，訓練官會當誠緊產生各種正常佮非常的情況來模擬飛行機的內面佇咧抑是外口的環境，親像發動機失火、起落架故障、電路故障、暴風雨、落爆氣流、爍爁、迎面來的飛行機、跑道溼滑、導航系統袂靈以及無數其他問題，飛行員就愛熟似遮的狀況而且採取行動。真濟模擬器予訓練官佇駕駛艙來控制模擬機，可能是對飛行員座位後壁的控制台，抑是正駕駛邊仔的副駕駛的位。

佇過去全功能飛行模擬機攏是幾百萬美金的液壓設備，只有大型的訓練中心咧使用。但是這馬規模較細的訓練中心，包括單啦 ia̋n-jín 飛行機，已經會使使用較經濟的電力驅動全功能飛行模擬機。

無論是單一飛行員抑是機組人員的訓練，飛行模擬攏是一个基本的項目。這毋但省時間佮金錢，嘛會當減少人員的損失。就算是貴參參的 D 級飛行模擬機的運作成本也比佇咧真實的飛行機頂懸訓練閣較低真濟。

==新一代飛行模擬器==

高端的商用佮軍用飛行模擬器的動作基座實現了上蓋實的模擬。遮的模擬器大部份攏是倚靠史攏華平台來產生動作。藉著液壓缸，遮的系統提供會當替各種飛行訓練所需要的情景提供真實的動作。猶毋過，史都華平台有一个小缺點，就是干焦會當做有限度的落仰、滾轉佮偏轉的動作。使用史都華平台的動作基座通常上濟干焦會當做出正負三十五度的落仰抑是轉踅。一寡公司當咧做研發閣較先進的動作平台以期會當提供閣較大的動作。

奧地利的 AMST 系統科技佮荷蘭的 TNO 人因為工程兩間公司當咧合作建造狄蒙娜飛行模擬系統。這套大型的模擬器透過萬向接頭會當提供駕駛艙無限制的旋轉，該萬向接頭是由提供垂直運動的框架所支持，框殼閣是鬥咧一个會當調整半徑的大型旋轉平台頂懸。狄蒙娜（Desdemona）模擬器 [一] 的設計是以無限制的自由旋轉來提供持續的重力加速度模擬。

美國美國航空佮太空總署艾姆斯研究中心設有垂直運動模擬器 [二]。這是一个先進的懸度擬真運動平台，有驚人的六十英尺垂直懸度。會當換座艙的設計允准快速換無仝的模擬機，對細漢飛船來到太空梭攏會當模擬。

模擬動力學公司（Simulation Kinetics , Inc .）當咧開發一个會當旋轉的球形囊的模擬器。這設計的基本概念佇二次大戰期間，若準有佇咧太空競賽的期間所起造佮運作的旋轉飛行模擬器，直徑有三公尺（十英呎）， 重達到兩千九百空三公斤（六千四百磅）， 目前為佇報路克斯空軍基地的美國空軍航太醫學博物館所收藏。動力學模擬公司是當咧研發一種名做 Xenosphere [三] 的新球形囊模擬器，直徑小於二交四公尺（八英呎）而且使用輕質的複合材料。這新的模擬器的設計是為著產生資料應該敏捷度佮無限制的旋轉運動。

==家用的飛行模擬器==

簡單的飛行模擬軟體佇咧早期的個人電腦上就存在矣。pu-lù-sù ・ 阿爾推克佇咧八位元電腦所開發出的飛行模擬程式是上蓋為耍家所津津樂道的。

戰鬥機模擬程式也真流行，𨑨迌家扮演飛行員佮機組人員來進行模擬空戰。因為具備較濟種的題材佮市場的需求，戰鬥機模擬軟體的數量較濟民航模擬軟體。

佇二空空年代初期，家庭娛樂用的飛行模擬軟體已經十分逼真，致使佇九百十一事件了後，一寡記者佮專家推測講，劫機者可能對一寡軟體如《微軟模擬飛行》得著有夠的智識來操作一台客機。毋過微軟雖然投著這款批評，但是同時嘛延續兩千空二版的發行，而且閣共世界貿易中心對軟體的紐約風景中刪除，甚至閣提供補丁也將較早版本中的雙塔建築共刪除。

因為家庭娛樂用的飛行模擬軟體的出現，予真濟使用者自按呢成做「飛行機設計師」。 所以乎，𪜶可能會創造軍用機抑是民航機，嘛會使用現實生活中的航空公司名稱，只是𪜶無法度佇中趁錢。啊若嘛有真濟𨑨迌家己佮意的航空公司來創造個人的虛擬航空公司，諸如虛擬達美航空、虛擬墨西哥航空、虛擬 UPS 貨運航空等。這寡佇咧模擬程式內底修改（一般號做模組）會當因為新的內容𤆬來閣較濟的樂趣。佇某一寡狀況下，模擬程式有時比伊當初的設計𤆬來閣較濟的功能，有時陣閣超出遊戲設計者的想像。《捍衛雄鷹四配空》就是一个真好的例，不但會當加入閣較濟遊戲地圖，同時閣會當經過安裝修改過的模組來駕駛各種無仝飛行機。

除了佇遊戲中單獨飛行以外，另外閣有「模擬航管組織」佮「國際虛擬航空組織」。 這是耍𪜶佇仝一个時陣內底有人駕駛模擬機，啊若另外有人操作空中交通管制模擬軟體，來做一場模擬真實的空中交通管制的遊戲。

佇各種電視遊樂器上的飛行模擬遊戲雖然較罕得看著，但是猶原值得咱注意。其中上主要的是《飛行俱樂部》這套佇超級任天堂上的遊戲，以及為任天堂六十四咧寫的續集《飛行俱樂部六十四》佮 PlayStation 的空戰系列。因為先天設計的限制予電視遊樂器無簡單妥善模擬出逼真的環境，所以電視遊樂器上的飛行模擬遊戲通常是共畫面佮操作簡化予得看起來較親像動作型遊戲。雖然比起個人電腦型的飛行模擬遊戲來講，電視遊樂器的版本一般較無複雜，而且足濟人嘛無認為講彼是「模擬」遊戲，但是猶原紮予𨑨迌家真濟樂趣。

==太空飛行模擬器==

因為太空是一个自然延伸的空域，太空飛行模擬器會當看做飛行模擬器的衍生種類。這兩種模擬器之間存在真大的依存關係，因為有的飛行模擬器共太空載具看做是一種擴展，另外一方面某一寡太空飛行模擬器會當模擬出相當真實的會當大氣層飛行的發動機。

==參見==

* 虛擬實境
* 飛行模擬遊戲

==參考文獻==

==參考文獻==

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