AFSim仿真系统 --- 系统简解_07 移动器与路线

移动器与路线

移动器是一个平台子系统，它定义了平台如何在环境中移动。路线是一个具体位置（或航路点）的有序列表，定义了特定平台在移动时的路径。

几个特定领域的 AFSIM 移动器类型包括：

WSF_AIR_MOVER（空中移动器）
WSF_GROUND_MOVER（地面移动器）
WSF_SURFACE_MOVER（表面移动器）
WSF_ROAD_MOVER（道路移动器）

快速入门

移动器可以在平台定义、平台类型定义中定义，或独立定义，并在特定平台或平台类型中添加或修改。

以下代码示例产生相同的输出并且具有可扩展性。为了鼓励最佳实践和抽象的使用，不提供已定义的移动器：

独立定义的移动器
Independently Defined Mover

平台类型定义的移动器
Platform Type Defined Mover

mover CARGO_AIR_MOVER WSF_AIR_MOVER
   operational
   update_interval 3 sec
end_mover

platform_type CARGO_AIRCRAFT WSF_PLATFORM
   icon c130
   spatial_domain air
   category cargo

   add mover CARGO_AIR_MOVER
   end_mover

end_platform_type

platform_type CARGO_AIRCRAFT WSF_PLATFORM
   icon c130
   spatial_domain air
   category cargo

   mover WSF_AIR_MOVER
      operational
      update_interval 3 sec
   end_mover

end_platform_type

部分解释：

mover CARGO_AIR_MOVER WSF_AIR_MOVER：
- 这一行定义了一个名为 CARGO_AIR_MOVER 的移动设备，并且指定它的类型或类别为 WSF_AIR_MOVER。这里的 mover 表示一个移动实体，通常用于模拟物品或人从一个地点移动到另一个地点。在这个上下文中，CARGO_AIR_MOVER 代表一种专门适用于空气动力学的移动工具。
operational：
- 这一行表示该移动设备处于可操作状态，即可以执行其指定的任务和功能。在模拟中，这通常意味着它可以接收指令并开始移动。
update_interval 3 sec：
- 这一行定义了更新间隔时间为3秒。这表示该移动设备的状态（如位置、速度等）将在每3秒钟更新一次。这是一个重要的参数，能够影响模拟的实时性和计算的精确性。
end_mover：
- 这一行表示移动设备的定义结束，告知解析器停止读取此移动设备的相关信息。通常用于结构化文件中的分隔符。

以下代码示例演示了平台路线的基础。通过在平台定义中包含以下路线命令块，向平台添加路线：

route 
    position 00:30s 01:30w altitude 8000 m speed 500 km/h 
    position 00:30s 01:45e 
end_route

mover 和 route 的关系

在模拟或仿真环境中，mover 和 route 之间的关系通常是：

mover（移动设备）是执行移动的实体，它可以是运输工具、机器人或其他能够在环境中移动的对象。
route（路线）则是指定移动设备在环境中移动的路径或行程。路线通常定义了移动的起点、终点，以及中间经过的各个位置。

因此，mover 使用 route 来决定如何和在何处移动。在模拟过程中，mover 会依据指定的 route 在环境中进行定位和移动操作。当你指定一个 mover 时，你可能还会与其相关联一个或多个 route，以定义具体的移动轨迹和行为。

平台的初始位置将设置为路线中定义的第一个位置。后续位置命令将定义路线中的后续位置。如果需要，可以使用标签在路线中创建循环。如果没有指定，默认路线高度将根据拥有平台的初始位置信息确定（如果可用）。对于给定位置，高度和速度参数是可选的。如果没有指定，平台将保持在最后指定的高度和速度。

深入了解

移动器是 AFSIM 模拟中多个平台组件列表中的第一个。虽然这两者并不是同义词，但对于简单的平台，例如地面车辆，常常可以将移动器视为车辆的发动机。然而，对于多发动机车辆（如飞机），这种类比就失效了，因为在大多数情况下，它们只需要一个移动器。

注意：以下步骤假设“simple_flight”场景已经存在，如在平台和平台类型中讨论的那样。

向场景添加移动器

打开 Wizard 中的 simple_flight 项目和 simple_flight.txt。

在 CARGO_AIRCRAFT 平台类型定义中添加以下移动器命令块，并保存文件：

mover WSF_AIR_MOVER 
    operational 
end_mover

注意：通过添加这个移动器块，任何从 CARGO_AIRCRAFT 平台类型继承的平台都能够通过（地球）空气进行动力飞行。

现在能够进行动力飞行，继承 CARGO_AIRCRAFT 平台类型的平台需要初始运动状态信息。这应作为路线的一部分提供。

添加平台路线

1 向平台“cargo-1”添加以下路线命令块：

route 
     position 00:30s 01:30w altitude 8000 m speed 500 km/h 
     position 00:30s 01:30e 
end_route

2 在 Wizard 地图显示中，选择“cargo-2”。

3 右键单击 cargo-2 以打开上下文菜单。从那里选择路线，然后选择在 cargo-2 上创建路线。这将在平台上创建一个航路点，并在场景文件中的平台定义中创建一条路线。

4 选择 cargo-2 的第一个路线航路点后，右键点击地图显示区域，靠近坐标 00:30s 01:45w（在 cargo-1 的初始位置正西方）并选择“在位置添加，选择航路点”。

5 尽管格式可能有所不同，这一过程将导致 cargo-2 的路线如下所示：

route 
      position 00:30s 01:30e altitude 8000 m speed 500 km/h 
      position 00:30s 01:45w 
end_route

6 保存文件。

Wizard 的地图显示应反映以下内容：

请注意，通过提供的路线，“cargo-1”和“cargo-2”正走向碰撞轨道，只有几分钟的时间来反应以避免碰撞。即将推出的模块将重点提供这些飞机避免碰撞的手段，并在相互绕行后返回到各自的指定路线。

回顾

完成此部分后，simple_flight 项目应包括一个单一的场景文件 simple_flight.txt，内容如下：

# simple_flight demo

simulation_name "Simple Flight"

execute at_time 0.1 sec absolute
   writeln("\nSimulating simple_flight scenario...");
end_execute

end_time 30 min

platform_type CARGO_AIRCRAFT WSF_PLATFORM
   icon c130
   spatial_domain air
   category cargo

   mover WSF_AIR_MOVER
      update_interval 3 sec
   end_mover

end_platform_type

platform cargo-1 CARGO_AIRCRAFT
   heading 90 deg
   altitude 8000m

   route
      position 00:30s 01:30w altitude 8000 m speed 500 km/h
      position 00:30s 01:45e
   end_route

end_platform

platform cargo-2 CARGO_AIRCRAFT
   heading -90 deg
   altitude 8000m

   route
      position 00:30s 01:30e altitude 0.00 ft speed 500 kmh
      position 00:30s 01:45w
   end_route

end_platform

总结

移动器促进拥有平台的运动，路线为平台提供旅行指令。可以通过 Wizard 地图显示创建路线，或直接在给定的场景文件中创建。在这两种情况下，现有的路线也可以通过这两个接口进行修改。如果定义了平台的路线，将覆盖当前的初始位置和运动状态，因此如果提供了初始路线，就不需要为平台提供初始位置。

对于更高级的模拟，单个平台上可以存在多个移动器，从而促进跨领域车辆的模拟，例如能够在水面降落和移动的飞机。

路线还可以包含标签，以允许平台无限重复一条路线。

插曲-------- 详细解释下下面代码格式及其意义：

route
      position 00:30s 01:30e altitude 0.00 ft speed 500 kmh
      position 00:29:26.684s 01:29:21.425e
      position 01:18:29.013s 01:04:03.407e
      position 00:57:00.252s 00:25:44.857w
      position 00:30s 01:45w
end_route

代码段解释

route：
- 这一行标识一个路线的开始。后续的每个 position 表示路径上的一个位置。
position 00:30s 01:30e altitude 0.00 ft speed 500 kmh：
- 这一行定义了在特定时间点的第一个位置信息。
  - 00:30s：表示位置的时间位置，格式是“hh:mm:ss”，这里是 0小时 0分钟 30秒。
  - 01:30e：经度，1.30度东（东经）。
  - altitude 0.00 ft：高度为 0 英尺，即在海平面上。
  - speed 500 kmh：速度为500公里每小时。
position 00:29:26.684s 01:29:21.425e：
- 这一行定义了另一个位置的时间和坐标。
  - 00:29:26.684s：表示在 29分钟 26秒 684毫秒时的位置。
  - 01:29:21.425e：经度为 1.29度21.425分东。
position 01:18:29.013s 01:04:03.407e：
- 当前时间格式为 01小时 18分钟 29秒 013毫秒。
- 经度为 1.04度03.407分东。
position 00:57:00.252s 00:25:44.857w：
- 当前时间格式为 00小时 57分钟 00秒 252毫秒。
- 经度为 0.25度44.857分西。
position 00:30s 01:45w：
- 当前时间格式为 00小时 00分钟 30秒。
- 经度为 1.45度西。
end_route：
- 这一行标识路线的结束。

数字格式解释

时间格式：
- hh:mm:ss 或 hh:mm:ss.sss（或 s 表示秒，包含毫秒）表示经过的时间。
- 例如，00:29:26.684s 表示从模拟开始的 29 分 26 秒和 684 毫秒。
经度格式：
- 数字格式为 ddd:mm:ss 或 ddd:mm.ss，其中 ddd 表示度数，mm 表示分，ss 表示秒。‘e’ 表示东经，‘w’ 表示西经。
- 例如，01:29:21.425e 表示 1 度 29 分 21.425 秒东经。

总结

route 和 position 的定义帮助模拟中的实体精确地在三维空间中进行移动，提供了时间和空间的详细信息，以支持真实的动态行为。在 AFSIM 中，准确的路径定义对于仿真效果至关重要。