一、實驗室拓?fù)鋱D和席位工作場景
二、平臺功能
1) 作為科研平臺，支持氣象環(huán)境仿真算法研究，支持 WXR 探測算法研究，支持其它相關(guān)研究。（航太科技指導(dǎo)甲方進(jìn)行該領(lǐng)域的科學(xué)研究，并組織相關(guān)科研交流活動）
2) 作為教學(xué)平臺，提供氣象環(huán)境的動態(tài)展示，提供 WXR 原理和功能演示，提供不少于 5 個故障演練項目。
3) 采用計算機(jī)硬件半物理仿真技術(shù)和軟件技術(shù)，提供特定機(jī)載氣象雷達(dá)設(shè)備(如 CollinsWXR-2100 型號)的核心功能、顯示畫面和控制面板等的仿真界面。
4) 當(dāng)有多個席位時，系統(tǒng)支持多人同時在線培訓(xùn)。在特定的網(wǎng)絡(luò)帶寬下，運行流暢穩(wěn)定，畫面實時渲染效果良好。
5) 建立交互式 VR 系統(tǒng)，直觀顯示機(jī)載氣象雷達(dá)及其主要組成設(shè)備的工作原理及實踐訓(xùn)練操作所產(chǎn)生的效應(yīng)。系統(tǒng)虛擬場景畫面逼真，易于操作。
6) 提供實飛仿真環(huán)境和航空氣象條件，動態(tài)演示機(jī)載氣象雷達(dá)的工作狀態(tài)和飛行中故障可能引起的后果，能隨操作播放模擬音效、音效逼真。
7) 航空氣象環(huán)境仿真模塊提供不小于 1000×1000 公里范圍內(nèi)風(fēng)場和云場動態(tài)數(shù)據(jù)及其三維可視化顯示結(jié)果，支持湍流、風(fēng)切變、等特定局部氣象環(huán)境仿真。
8) 機(jī)載氣象雷達(dá)仿真模塊能實時根據(jù)飛行位置和狀態(tài)生成氣象雷達(dá)回波數(shù)據(jù)及其顯示畫面，其告警信息顯示方式、雷達(dá)控制面板功能及界面與現(xiàn)有機(jī)載氣象雷達(dá)設(shè)備一致。實操模擬系統(tǒng)支持良好的教學(xué)設(shè)計。
9) 飛行控制、氣象仿真和機(jī)載氣象雷達(dá)仿真模塊能獨立運行，并支持二次開發(fā)，便于科研人員在此平臺上進(jìn)行科學(xué)研究和技術(shù)探索。
三、平臺性能
1) 運行環(huán)境：工作溫度 15℃～+30℃；相對濕度 40～70%.
2) 仿真誤差：軟件仿真部件外形、位置及顯示參數(shù)與仿真對象保持一致； 軟件仿真跳開關(guān)外形、 位置及動作與實物仿真對象保持一致。
3) 仿真系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備平均無故障運行時間： 不小于 2000 小時，系統(tǒng)運行故障率小于 0.5%；
4) 仿真系統(tǒng)滿負(fù)載運行時噪音不大于 50 dB；
5) 仿真系統(tǒng)計時精度 1 毫秒
6) 仿真飛行器運動軌跡點更新幀率≥60 幀/秒
7) 仿真系統(tǒng)在最大處理能力下的響應(yīng)速度<0.5 秒
8) 最多能同時模擬處理的運動目標(biāo)數(shù)>8 個
9) 最多能模擬的氣象條件種類>8 種
10) 視景系統(tǒng)總體水平視角≥90°
11) 視景垂直視角≥33°
12) 仿真系統(tǒng)的刷新率＞60 赫茲
13) 顏色深度 32 位
14) 視景刷新幀率>60 幀/秒
15) 視景多采樣反走樣模板≥8 倍
16) 網(wǎng)絡(luò)連接速率 1000Mbps
四、平臺組成及其功能
1.組成 1- 仿真航空氣象環(huán)境激勵器
1) 給出基于衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)反演的大尺度航空氣象環(huán)境實時仿真基礎(chǔ)理論和強(qiáng)對流天氣三維數(shù)值模擬的高速并行計算方法， 探明大范圍觀測數(shù)據(jù)和局部精細(xì)氣象數(shù)學(xué)模型間的耦合關(guān)系。
2) 給出帶有大氣微物理和大氣動力學(xué)的綜合數(shù)學(xué)模型， 可用于描述小粒子（云滴、冰晶）和大粒子（雨滴、雪花、霰粒、雹塊等）的形成、轉(zhuǎn)化和聚合增長的物理規(guī)律，對于云和降水粒子形成、增長和轉(zhuǎn)化過程描述較為精細(xì)，可用于局部強(qiáng)對流天氣過程的數(shù)值模擬。
3) 針對航空氣象數(shù)值模擬建立CPU-GPU異構(gòu)并行化計算的算法設(shè)計框架，充分利用異構(gòu)平臺上主、從處理器獨立計算的特性，形成一套適合大規(guī)模實時仿真模擬的高速并行處理的關(guān)鍵技術(shù)， 并支持在此基礎(chǔ)之上的進(jìn)一步科學(xué)研究和二次開發(fā)。
4) 設(shè)定、啟動和編輯航空氣象場景。
5) 通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議對外實時廣播氣象環(huán)境數(shù)據(jù)。
6) 可支持 2 小時以上大范圍三維風(fēng)場、云場動態(tài)仿真。
2.組成 2- 機(jī)載氣象雷達(dá)仿真系統(tǒng)
機(jī)載氣象雷達(dá)仿真系統(tǒng)支持對氣象雷達(dá)系統(tǒng)功能、工作原理、顯示畫面的仿真，適于動態(tài)展示相關(guān)原理和操作流程，具體功能包括：
1) 提供對氣象雷達(dá)的功能與組成的教學(xué)演示模塊， 并提供三維動態(tài)演示的不同航空氣象環(huán)境對飛行安全的影響。
2) 提供軟件仿真氣象雷達(dá)基本工作原理展示 （包括但不限于氣象回波顯示、地形顯示、湍流識別、分切變識別和地雜波抑制等），并保證機(jī)載氣象雷達(dá)設(shè)備的仿真原型是國內(nèi)航空公司現(xiàn)役機(jī)型的裝機(jī)產(chǎn)品。
3) 提供雷達(dá)發(fā)射、接收電路的基本工作原理動態(tài)展示。
4) 提供雷達(dá)天線基礎(chǔ)原理展示 （包括雷達(dá)波束、 頻率、 天線外形、伺服機(jī)構(gòu)等部件的三維展示）。
5) 提供雷達(dá)顯示器及其相關(guān)控制面板的仿真， 并對相關(guān)飛行儀表也進(jìn)行同步顯示。
3.組成 3- 簡易飛行仿真座艙
簡易飛行仿真座艙（飛行控制仿真子系統(tǒng)）通過建立氣動力、地面特性、起落架、質(zhì)量、運動方程、大氣環(huán)境和特殊環(huán)境等模型對飛機(jī)地面和空中的全包線特性進(jìn)行仿真，功能包括：
1) 具備良好的人機(jī)交互界面， 可通過飛行搖桿等物理設(shè)備操縱飛機(jī)進(jìn)行模擬飛行。
2) 提供三維飛行場景顯示， 可模擬飛行員所看到的座艙外部的景象，動態(tài)展示飛機(jī)的姿態(tài)、位置、高度、速度以及天氣等情況。
3) 飛行控制模塊應(yīng)提供 6 自由度飛行仿真計算， 從而支持動態(tài)展示飛機(jī)穿越特定氣象環(huán)境時的運動狀態(tài)。
4) 機(jī)外三維飛行場景、 飛機(jī)運動狀態(tài)須通過網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與航空氣象環(huán)境仿真軟件保持動態(tài)一致。
5) 提供基本的仿真綜合電子儀表系統(tǒng)，顯示位置、顯示內(nèi)容、顯示方式等均應(yīng)與特定機(jī)型保持一致。
