🛫 👋🏿 ↙️ A320フライトシミュレータの作成方法：写真のストーリー（パート1） 👐 🍧 ⏺️

みなさんこんにちは！

以前の投稿で、私はボーイングB737NBGの建設で得られた貴重な経験について書きました。

そのポスト以来、多くの異なるイベントが発生しました。特に、ボーイングはタイムプレッシャーモードでの大規模なオーバーホールを生き延び、最終的にエアバスA320に関するポストを書くことに手がかかりました。

ポストを2つに分けます。1つは主にITに関するもので、もう1つは主に建設段階のスライドに関するものです。

行こう

入門

2012年8月に、新しいフライトシミュレータの構築を始めたばかりのプロジェクトに参加しました。当時は、次のようなものでした：

モバイルプラットフォームとキャビンが注文され、製造されました。
シースは生産中だった
パワーフレームのデザインは終わりました
プロジェクターは購入され、すでに在庫がありました。

最初に、奇妙なことに、私はITインフラストラクチャを作成しようとしました。

ITインフラ

頭の中はすべてシンプルでした。シミュレーターとして、X-Plane 10を使用して、画像を円筒投影に変形することができます。

スケーリングが必要です。つまり、5台のサーバーがあることを意味します。1台はダイナミクスを計算し、3台は3台のプロジェクターの画像を形成し、4台目はクライアントのビデオクリップ記録システムの画像を生成します。

Project Magentaコンポーネントは、他のほぼすべてのことを行います。

Projectmagenta

キャビン画面に絵を描く-エアバスグラスコックピット、 ABGC
飛行機性能レビュー-pmSystems
飛行管理および誘導システムの実装-MCDU
オートパイロット。フライトコントロールユニット、 FCUに実装
電気リモート航空機制御システム、私たちの意見では、フライバイワイヤ。また、サイドスティック、ペダル、エンジン制御ノブなどのコントロールを備えたインターフェースも提供します。さらに、このモジュールでは、大きすぎるロール、危険なピッチなどを防ぐ「法律」が設けられています。-飛行制御法-pmFBW
音-それらなしでそんなに。 pmSounds

何も忘れていないようです。

チェックとバランスのシステム

インフラストラクチャの設計は、ボーイングの制限と経験の組み合わせから生まれました。

ボーイングでの経験からの問題の1つ-ラック内のサーバーがほこりを収集し、それらが過熱し始める。したがって、最も負荷の高いコンピューター（これはX-Plane）はサーバールームに配置する必要があります。

キャブからUSBを引き出します-火がついたら、オンボードコンピューターが必要です。

モバイルプラットフォームに搭載されている場合、SSDまたはディスクレスのいずれかです。メモリー内のSSDが2回オーバーヒートしたため、ディスクレスロードについて学習します。 Windowsにあるすべての「オンボード」ソフトウェアは、iSCSIになります。

ネットワーク経由で6台のコンピューターをダウンロードします。帯域幅が必要です。つまり、トランクをサポートするスイッチが必要です。選択はD-Link DGS-1210-16で決まりました。

X-Planeは複数あり、それらのシナリオは、iSCSI、バックアップなどに加えて一致する必要があるため、ファイルサーバーまたはNASが必要です。価格と品質の比では、Synology RS-812 +は最大3GBのメモリアップグレードを考え出しました。同時に、トランクをサポートします。

サーバールームはクリーンである必要があります。つまり、ドアを閉める必要があります。つまり、リモートアクセスを最大化し、IP KVMである必要があります（実際には、VNCを使用するのが便利でした）。

さらに、オンボードコンピューターが配置されているコックピットスペースに登る際に、彼女はまったく笑わないため、少なくとも1つはオンとオフを切り替えることができなければなりません。そのため、「電源」ボタンを押すことができる鉄筋コンクリート作業装置が必要です。よく知られている電子技術者によって注文されました。一連の反復の後、電源ボタンを「押す」ことができるEthを備えたデバイスを入手しました。

次のようになります。

トップボードは「マスター」であり、「スレーブ」はRS-485を介して接続されます。各「スレーブ」には8つのチャンネルがあり、各チャンネルには2つの個別の入力（電源LEDとHDDを接続するため）と電源ボタン用の1つの出力があります。

弊社のプロジェクターは高価で希少です。予備冷却なしでは電源を切ることはできませんが、入力電圧がなくなった場合は、人に頼らずに自動的にプロジェクターとオンボードコンピューターの電源を切る必要があります。そのため、ネットワークインターフェイスを備えたUPSが必要であり、プロジェクターにも搭載されているため、使用する必要があります。

一般に、数週間の設計の結果、次のようなスキームが得られました。

4 GBのメモリを搭載したCeleron G540 2.5 GHzと、ギガバイトのメモリを搭載したRadeon HD 6450チップに基づくロープロファイルグラフィックスカードを搭載したオンボードコンピューターがあります。

X-Plane用グラフィックサーバー-8GB RAMとミラー内に2台の500GBドライブを搭載したCore i5-3470。絵を描くためのGeForce GTX 670 c 2048MBです。オペレーティングシステムとして、Ubuntu 12.04 LTS 86_64があり、X-Planeは64ビットです。

ダイナミクスを計算するサーバー-Core i7-3770のWin7_32では、統合ビデオカードを使用します。ここではX-Planeは32ビットであり、モバイルプラットフォームとのインターフェース用のプラグインは32ビットおよびWindows専用であるため、サーバーはWindowsの下にあります。

ケーブルとワイヤー

スーパーゴールは、ツイストペアと電源ケーブルのみがキャブに入るようにシミュレータを構築することでした。そして、結局それは起こりました。

220V電源ケーブル、スイッチ（トランク）を接続するための2つのツイストペア、HDMI延長コード用の3つのツイストペア、およびはしごとプラットフォームのコントロールパネル用の別のツイストペアは、外部からキャビンに行きます。

私はHama HDMIを使用した延長コード、彼らは彼らのタスクに対処します。

どこでもツイストペア-CAT6 FTP。

それとは別に、キャビネットと可動プラットフォームの間の既存のパイプにツイストペアを作成して引き伸ばすことにした方法を書く価値があります。ケーブルグリースを使用していても、それはばかげた作業でした。さらに、後でさらに2本のパイプを延長しました。

電気

ボーイングでは、間違った電気ネットワークの問題に直面したため、今回は座って単線図を描きました（見つけられません）。

アイデアは、すべてのラインを自動機で保護し、さらに感電から人々を保護することでした。

負荷計算によると、キャブ全体（プロジェクター、コンピューター、I / Oコントローラー、機内換気、スイッチ）には3000VAで十分です。

5台のサーバーでは、NAS、スイッチ、KVMもほぼ同じ必要があります。

外部タクシーファン、インストラクターステーション、ランプドライブは1500VA未満で済むため、古い1500 SmartUPSが役立ちました

合計UPSのコストは4つです。2つのIppon Smart Winner 3000 VAと追加のバッテリーパック、および2つの1500VA SmartUPSがボーイングの改良の1つから残っています。

サーバールームは3ワット、もう1ワット-キャビン全体にかかっています。キャビンとインストラクターステーションの換気口が1500にぶら下がっていますが、もう1つは在庫があります。

自律的なエネルギー源（UPS）の可用性を考えると、人々を保護するためのRCDはUPS、つまり私たちの無停電装置はシールドに「取り付けられています」。

換気と空調

サーバールームは非常に小さく、約5平方メートルで、ラックからの2kWの熱と、おそらくプラットフォーム制御キャビネットからの1kWがそこに割り当てられます。それで、コンドミニアムを吊るします。

コンデはSamsung AQ12TSBNに選ばれ、約3.5kWの低温性能を持っています。私は自分でインストールを行いました。ツールと機器の利点は以前に購入され、国でのコンデのインストールに使用されました。

夏は正しい選択を示し、サーバールームの温度は設定された19度前後で変動しました。

室内機を電気パネルに掛けるのは馬鹿げた間違いだったので、排水には特別な注意を払わなければなりませんでした。パーパー、過剰はありませんでしたが、来年の夏までに排水ポンプを設置します。

換気のあるキャビンでは、これはそれほど単純ではありません。

私たちには2つのボリュームがあります。人々が座るコックピット自体と、アイロン、プロジェクター、コンピューターがあるコックピットスペースです。

当初から、私たちは空調を行わないことに決めました-凝縮液には多くの問題があります。

コックピットの空間では、1時間あたり約250立方メートルの容量の低騒音ファンによって流入と排気が行われました。コンピューター設置場所への流入

フード-プロジェクターの近く、最上部（写真の品質については申し訳ありません）

実際、「屋根」の穴にファンを差し込んでも問題はありませんが、温度測定ではそのような必要性は示されません。

キャビン内の空気を循環させるために、外側に大きな2000 ccの送風ファンがあり、フードは脚の下から連続して立つ2つの静かなブロックで作られています。

当初、計算によると、私はファンの選択を間違えました。2000ccのスーパーチャージャーが後に登場しました。最初は250 ccのサイレントブロックがありました。

キャビンに2000人のファンがいても暑いので、システムをさらに改善する方法を検討しています。

松葉杖、松葉杖および松葉杖

当初から、「棚」製品でさえ多くの松葉杖で包む必要があることは明らかでした。

骨接合術にはいくつかの問題がありました。

X-Plane共有データの同期
プロジェクターのオン/オフ自動化
失敗したProject Magentaコンポーネントの再起動

X-Plane：同期と起動

X-Planeデータを同期するために、最終的にNASからrsyncが選択されました。

私はNFSボールから直接実行しようとしましたが、WindowsとLinuxの両方、X-Planeのディレクトリ構造があることを考えると、それは酔ったせん妄で発明され、各構成には独自のスクリプトと一般的なデータがあると判断しましたX-Planeが起動または再起動するたびにネットワーク経由で同期します。

ちなみに、ボールから直接X-Planeを起動するというアイデアを考えながら、バイナリを編集して、書き込み用に開いたすべてのファイルが同じディレクトリにあるようにしました。このステップの写真を次に示します。

すべてが正常に完了し、2日後に更新が行われました。その後、rsyncを実行することにしました。

起動スクリプトは次のようになりました。

#!/bin/bash LOGFILE="/var/log/xplane-starter.log" log_msg () { DATE=`/bin/date` /bin/echo "$DATE: $@" >> $LOGFILE } log_msg "Starting xplane-startup.sh" while [ 1 ]; do log_msg "Rsyncing" /root/bin/rsync_64.get >> $LOGFILE /bin/sed -i".bak" '/UNSAFE/d' "/xplane.64/Output/preferences/X-Plane Screen Res.prf" /usr/bin/pactl set-card-profile 'alsa_card.pci-0000_01_00.1' 'output:hdmi-stereo-extra1' /usr/bin/xinit /root/bin/xinitrc.64 >> $LOGFILE 2>&1 & XINIT_PID=$! log_msg "xinit pid = $XINIT_PID" while [ 1 ]; do sleep 1 # Check that the process is still alive if [ -e /proc/${XINIT_PID} -a /proc/${XINIT_PID}/exe ]; then sleep 1 else log_msg "Process dead, restarting" break fi done done

X-Planeは絶対にウィンドウマネージャーを必要としないため、実際の起動はxinitを介して行われます。

 /usr/bin/xsetroot -cursor_name top_left_arrow DISPLAY=:0.0 /usr/bin/X11/xset s 0 DISPLAY=:0.0 /usr/bin/X11/xset s noblank /root/bin/shm_wipe.sh /usr/bin/x11vnc -display :0 -ncache 10 -many & umask 0000 /xplane.64/X-Plane-x86_64 --no_crash_reporter /usr/bin/killall -9 x11vnc

shm_wipe.shは私の怠inessです。定期的に、共有メモリの枯渇によりx11vncが起動を停止するため、未使用のセグメントを見つけて「ほぐす」ためのインターネットレシピが見つかりました。

さらに、cronを介して、X-Planeは早朝に再起動され、メモリリークが発生します。さらに、万が一に備えて、プロジェクターの電源をオフにするコマンドが与えられます。

Windowsでは、すべてがまともなわけではないので、定期的に手でrsync同期を行います...

オンボードコンピューター監視

ProjectMagentaのフリーズするコンポーネントに対処するために、PowerShellスクリプト全体がオンボードコンピューターで記述され、さらに.NET要素も記述されました。

スクリプトは、失敗したUSBデバイスの検出から始まり、その後、すでに他のすべてのものでカバーされていました。

コンポーネントは、このスクリプトを通じてヒープに起動され、プレイ中に誰かがドロップアウトしたかどうかを確認します。

EHIDについては別の行で説明します。

EHIDは、タクシーハードウェア（I / Oコントローラー）とソフトウェアコンポーネント間のインターフェイスです。 NDAの下で配布され、私はそれに署名し、現在私は仕様の誇りに思う所有者です。これまでに、X-Planeの分げつを使用したバグのガス化に適用しました。これについては、以下で説明します。

一番下の行は、コンポーネントA320_EHID.exe（したがって、ボーイングの場合はB737_EHID.exe）があり、コックピットのすべてのコンポーネントの「ツリー」と、アナログ軸、LED、トグルスイッチ、および一般的なものが含まれています。

各アイテムには独自の名前と32ビットIDがあります。

アプリケーションはハードウェアに直接アクセスしませんが、EHIDにアクセスします。通信-TCPに加えて、イベント駆動型。ポーリングはすべてEHIDで実装されているため、この概念は人生を大幅に簡素化します。

この仕様は、ハードウェアとEHIDの間、およびEHIDとアプリケーションの間の2つのレベルをカバーしています。

USB HIDの上にプロトコルの説明を含む下位レベルが表示され、コントローラーファームウェアにも実装されます。

更新：シミュレーターのコンポーネントの相互作用の絵を描いた

問題は、WindowsドライバーとファームウェアのEHID実装との間のインターフェースで「最後のミス」が見つかったことです。多数のデバイスからのデータが同時に到着すると、EHID内で何か不思議なことが起こり、DoSにつながります。見つけるのは簡単です、神に感謝します。EHIDはアプリケーションリクエストへの応答を停止します。これは、監視の基礎となるものです。

Govnokod-その1つ、蹴らないでください。

 Import-Module c:\scripts\Release\DeviceManagement.psd1 [int] $Port = 21843 $IP = "192.168.XX" $Address = [system.net.IPAddress]::Parse($IP) $LogDirs = @("C:\EHID","C:\MCDU","C:\RMCDU","C:\FBW","C:\pmSystems","C:\FCU","C:\xpuipc") Write-Host "Starting the supervisor script..." # Check if we just started $p = Get-Process -Name xpwideclient -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "Just started" # Find and remove logfiles foreach($logdir in $LogDirs) { del $logdir\*.log -ErrorAction SilentlyContinue } del R:\*.tmp -ErrorAction SilentlyContinue # Set the routing for the goddamn windows shitty default gw to iSCSI target route delete 0.0.0.0 route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 192.168.XX # Start XPUIPC Start-Process C:\xpuipc\xpwideclient.exe -WorkingDirectory "C:\xpuipc" -WindowStyle Minimized Start-Process C:\EHID\A320_EHID.exe -ArgumentList "-run" -WorkingDirectory "C:\EHID" -WindowStyle Minimized Start-Sleep -Seconds 3 } else { Write-Host "Already working" $startFlag=0 } # Cycle forever while ( 2 -ge 1) { # Clear the flag $failFlag = 0 # Get the list of the failed devices $FailedDevices = Get-WmiObject Win32_USBControllerDevice |%{[wmi]($_.Dependent)} | Where-Object {$_.Status -ne "OK"} foreach($fDevice in $FailedDevices) { # Set the flag to restart the processes $failFlag = 1 # Disable and then enable device $dDev = Get-Device | Where-Object {$_.InstanceID -eq $fDevice.DeviceID} Write-Warning "Failed device found:" $fDevice.DeviceID Disable-Device -TargetDevice $dDev -Verbose Enable-Device -TargetDevice $dDev -Verbose } # Detect hang of A320_EHID # Create IP Endpoint $End = New-Object System.Net.IPEndPoint $address, $port # Create Socket $Saddrf = [System.Net.Sockets.AddressFamily]::InterNetwork $Stype = [System.Net.Sockets.SocketType]::Stream $Ptype = [System.Net.Sockets.ProtocolType]::TCP # Create byte array [Byte[]] $Message = 0x02,0x03,0x00,0x04 $buffer = new-object System.Byte[] 8192 Try { $Sock = New-Object System.Net.Sockets.Socket $saddrf, $stype, $ptype $Sock.TTL = 26 $Sock.ReceiveBufferSize = 8192; $Sock.ReceiveTimeout = 500; $Sock.Blocking = 1; # Connect to socket $Sock.Connect($end) $Sent = $Sock.Send($Message) Start-Sleep -m 30 $Received = $Sock.Receive($buffer) $Sock.Close() } Catch [Exception] { Write-Host "Error checking EHID" $_.Exception.Message; $failFlag=1; } # Detect restart file-flag $FileExists = (Test-Path "R:\restart.txt" -PathType Leaf) if ($FileExists) { Write-Host "Restart file exists!" del R:\restart.txt $failFlag = 1 } # Restart the processes if ($failFlag -eq 1) { Write-Warning "Restarting processes" Write-Warning "Freezing..." Start-Process C:\scripts\sim_pause.exe -WorkingDirectory "C:\scripts" -WindowStyle Minimized Stop-Process -Name A320_EHID -force -ErrorAction silentlycontinue Stop-Process -Name pmFBW -force -ErrorAction SilentlyContinue Stop-Process -Name pmSystems -force -ErrorAction SilentlyContinue Stop-Process -Name MCDU -force -ErrorAction SilentlyContinue Stop-Process -Name RMCDU -force -ErrorAction SilentlyContinue Stop-Process -Name FCU -force -ErrorAction SilentlyContinue # Set start flag $startFlag=1 } if ($startFlag -eq 1) { Start-Process C:\EHID\A320_EHID.exe -ArgumentList "-run" -WorkingDirectory "C:\EHID" -WindowStyle Minimized Start-Sleep -Seconds 3 } # FIXME Workaround for the falling PM processes $p = Get-Process -Name RMCDU -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "RMCDU dead, restarting." Start-Process C:\RMCDU\RMCDU.exe -WorkingDirectory "C:\RMCDU" -WindowStyle Minimized } $p = Get-Process -Name FCU -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "FCU dead, restarting." Start-Process C:\FCU\FCU.exe -WorkingDirectory "C:\FCU" } $p = Get-Process -Name MCDU -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "MCDU dead, restarting." Start-Process C:\MCDU\MCDU.exe -WorkingDirectory "C:\MCDU" } $p = Get-Process -Name pmFBW -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "pmFBW dead, restarting." Start-Process C:\FBW\pmFBW.exe -WorkingDirectory "C:\FBW" } $p = Get-Process -Name pmSystems -ErrorAction silentlycontinue if (!($p)) { Write-Host "pmSystems dead, restarting." Start-Process C:\pmSystems\pmsystems.exe -WorkingDirectory "C:\pmSystems" } if ($startFlag -eq 1) { # Clear the flag and start the processes $startFlag = 0 Start-Sleep -Seconds 45 Write-Warning "Un-Freezing..." Start-Process C:\scripts\sim_unpause.exe -WorkingDirectory "C:\scripts" -WindowStyle Minimized } Start-Sleep -Seconds 5 }

X-Plane、Tiller、および松葉杖

ティラーは、フロントピラーヘッドコントロールハンドルです。地上でのタキシングに必要です。

2つの方法で操縦できます-ティラーとペダル。特定の速度に達すると、ティラーは動作を停止し、ペダルのみが残ります。

問題は、X-Plane（その著者によって認められているように）でデータ参照を「失った」ことです。ティラーの位置を書き込むことができる内部変数。

さらに、ジョイスティックがX-Planeに接続されていない場合、彼は私たちがキーボード上を飛ぶ悲惨な貧弱な煮物だと信じているので、フロントハンドルを操作してサイドステアリングホイールからのコマンドをオンにする必要があります。

X-Plane Austin Meyerの著者（この間、彼はヒステリックなヤギであることが判明しましたが、ごめんなさいmoi）と、この件に関して非常に嵐のような通信を行いました。彼はリリースの1つでこのジョイントを修正することを約束しました。待っています。

待っている間に、一方では仮想ジョイスティック（VJoy）にしがみつく松葉杖を書き、もう一方ではネットワークを介してEHIDがティラーハンドルの位置の値を取得します。

X-Planeでは、単一の軸を割り当てました。これはティラーであり、X-Planeの目には不正であることがなくなったため、サイドターン機能はサイドスティックによってオフになりました。

この松葉杖には複雑なものも珍しいものもないので、ソースを持ってくる理由はありません。私の意見では、.NETで1時間で書かれています。

おわりに

おそらくこれについて詳しく説明するので、投稿は非常に厚くなりました。

次の部分では、スライドとエアバスの建設の歴史があります。

シードの場合-この段階の写真：

読んでくれてありがとう！

A320フライトシミュレータの作成方法：写真のストーリー（パート1）

入門