面向飞行模拟器的视景仿真系统
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展
全飞行模拟机视景系统显示技术的发展在飞行培训和飞行模拟领域，全飞行模拟机是一个非常重要的工具。
全飞行模拟机可以模拟真实的飞行环境，让飞行员在虚拟空间中获得飞行培训和体验，大大提高飞行员的技能和经验。
而全飞行模拟机的视景系统显示技术，是让飞行员感受真实飞行环境的关键。
本文将探讨全飞行模拟机视景系统显示技术的发展历程和未来发展趋势。
全飞行模拟机的视景系统显示技术起源于二战时期。
在那个时候，飞行模拟器并不普及，飞行员的培训主要依靠真实飞行。
由于真实飞行的危险性和成本较高，人们开始探索利用模拟器进行飞行训练。
当时的模拟器视景系统显示技术主要采用投影仪和模型搭建的舱内环境，仿真度不高，无法满足真实飞行的需求。
随着技术的进步，全飞行模拟机的视景系统显示技术得到了长足的发展。
全飞行模拟机的视景系统显示技术逐渐转向数字化和虚拟化。
随着计算机和图形处理技术的不断发展，全飞行模拟机的视景系统显示技术得到了革命性的进步。
高分辨率的液晶显示屏、立体声音技术和全景投影技术的运用，使得全飞行模拟机的视景系统显示技术在视觉和听觉上都达到了极高的仿真度。
飞行员在使用全飞行模拟机进行训练时，可以获得非常真实的飞行体验，从而提高了训练的效果。
全飞行模拟机的视景系统显示技术不断拓展应用领域。
随着虚拟现实技术的发展，全飞行模拟机的视景系统显示技术也在不断拓展应用领域。
虚拟现实技术可以让飞行员在全飞行模拟机中体验更为逼真的飞行环境，同时也可以为航空航天领域提供更为真实的模拟环境。
全飞行模拟机的视景系统显示技术还可以被应用于飞机设计和飞行方案的验证，为飞机制造商和航空公司提供重要的数据支持。
全飞行模拟机的视景系统显示技术是飞行模拟技术中的重要组成部分，它的发展历程和未来趋势将对飞行培训和航空航天领域产生深远的影响。
相信随着科学技术的不断进步，全飞行模拟机的视景系统显示技术将会迎来更为广阔的发展空间，为飞行培训和航空航天领域带来更大的创新和发展。
基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现
关键 词 ： 视景仿 真； 虚拟 现实； 场景驱动 ； 飞行模 拟器 ； 视点变换
中图分类号 ： ６ ． 研 ５４ 文献标 识码 ： Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｒｅ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｓ ａ ｓ ｌｙ Ｓ ｓｅ ｉ ｏ ｓｇ ｎ ａｉ ｔ ｆＶｉｕ ｌＤｉ ａ ｙ ｔ ｍ ｎ Ｓ ｍｅ ｚ ｏ ｐ Ｓｍ ｕａｏ ｓ ｄ ｏ ｇ ｉ ｌ ｔ ｒ Ｂａ ｅ ｎ Ｖｅ ａ
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维普资讯
第２卷 第５ ３ 期
文章编号 ： ０ — ３ ８ ２ ０ ） ５ ０ ６ ０ １ ６ ９４ （０ ６ ０ — ２４— ３ ０
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大下视场飞行模拟器视景系统的设计与实现
大下视场飞行模拟器视景系统的设计与实现邓晴莺;李国翬;王宝奇;姚建铨【摘要】飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分.针对飞行模拟器视景系统实时性要求高、视场角较大、场景覆盖范围较大、逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制对下视场要求较大的特定需求,对大下视场模拟器视景系统的显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行了设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术进行了深入研究.实际效果表明,该系统能够实现大下视场视景系统研制任务的需求,达到了国内领先水平.【期刊名称】《系统仿真技术》【年(卷),期】2016(012)002【总页数】8页(P123-129,139)【关键词】视景系统;飞行模拟;球幕;大下视场【作者】邓晴莺;李国翬;王宝奇;姚建铨【作者单位】天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京100029;天津大学天津开发区奥金高新技术有限公司,天津300072;北京摩诘创新科技股份有限公司,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】T391.9随着计算机性能大幅度提高,地景图像技术、图形绘制技术、投影等相关技术的发展,虚拟现实渐渐成为建模与仿真技术的关键[1]。
飞行模拟器作为虚拟现实应用之一,可以让飞行员的训练不受气候、地形地域和环境的限制,可以针对飞行特情进行训练,大大提高了训练的安全性并降低了训练费用。
以我军某型号的飞机为例,该机购置费2.5亿元,飞行小时训练费用为23万元左右。
飞行模拟器购置费5000万元,每小时训练飞行费用为3200元。
只有实际飞行小时训练费用的1/70。
某型直升机试飞模拟器视景系统方案的设计与实现
某型直升机试飞模拟器视景系统方案的设计与实现
杨永刚
【期刊名称】《系统仿真技术》
【年(卷),期】2018(014)003
【摘要】针对某型直升机的特点及模拟训练任务需求,设计了一套视景系统方案.显示系统采用八通道高清投影实像球幕,图像生成系统采用Quantum 3D公司的图形工作站系统IDX7000,核心机场地景由0.1m分辨率高清航片制作.结果表明:采用该方案可达到良好的显示效果.
【总页数】5页(P211-215)
【作者】杨永刚
【作者单位】中国飞行试验研究院,陕西西安 710089
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于PC的直升机训练模拟器视景系统架构探讨 [J], 马天翼;李孝松;张建国
2.直升机飞行模拟器视景系统地形数据库的设计与实现 [J], 马天翼;张建国
3.某型训练模拟器视景系统的设计与实现 [J], 晏卫东;金振中;石伟峰
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5.两栖装甲车驾驶模拟器视景系统设计与实现 [J], 谢云开;孟祥辉;张燕燕;刘青峰;严亮;李江江
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全动飞行模拟机系统知识介绍
全动飞行模拟机系统知识介绍全动飞行模拟机系统是一种模拟飞行环境的高级系统，用于飞行员的培训和飞机性能的评估。
这种系统通过整合多种技术，以提供逼真的飞行体验，包括飞行驾驶舱、先进的视景系统、飞行控制和运动平台等。
以下是全动飞行模拟机系统的主要知识介绍：1. 飞行驾驶舱：飞行模拟机通常包括一个逼真的驾驶舱，模拟真实飞机的仪表、控制杆、油门、脚踏板等。
驾驶舱的设计可以根据不同类型的飞机进行定制，以提供尽可能真实的飞行体验。
2. 视景系统：视景系统是飞行模拟的重要组成部分，用于模拟不同环境条件下的视觉感觉。
这包括逼真的地景、天气效果、光照和各种飞行状态下的视图。
高级的视景系统通常使用多个投影仪和大型显示器，以创建逼真的外部环境。
3. 飞行动力学模型：飞行模拟器使用复杂的数学模型来模拟飞机的动力学行为。
这包括飞机的飞行控制、气动力学、发动机性能等。
这些模型需要根据实际飞机的性能参数和工作原理进行精确调整。
4. 运动系统：全动飞行模拟机通常配备运动系统，即能够模拟飞机在空中运动时的加速度和姿态变化。
运动系统包括飞行模拟平台，它可以进行俯仰、滚转和偏航运动，使飞行员感受到飞机在不同飞行阶段的运动。
5. 飞行控制系统：飞行模拟器需要一个先进的飞行控制系统，以允许飞行员操纵飞机并与模拟器进行交互。
这包括真实的控制杆、油门、脚踏板和其他控制装置。
6. 实时数据更新：飞行模拟器需要实时更新的数据源，以提供最新的气象、导航、机场和其他飞行相关的信息。
这可以通过连接到真实世界的气象和导航数据库来实现。
7. 飞行员培训：全动飞行模拟器系统广泛用于飞行员培训。
飞行员可以在这个环境中进行各种飞行任务，包括常规飞行、紧急情况处理和特殊机场操作。
8. 定制性：飞行模拟器系统通常具有很强的定制性，可以根据不同的需求和飞机类型进行调整和配置。
这些要素共同构成了一套高度先进、真实感强的全动飞行模拟器系统，可用于飞行员的培训、飞机设计和性能评估。
飞行模拟器的组成
飞行仿真器(flight simulator)在地面模仿飞机空中飞行状态、飞行环境和条件的设备，又称为飞行模拟器(机)。
飞行仿真器广泛应用于飞行员的训练、飞机设计和机载设备的试验等方面。
飞机飞行仿真器按用途分为研究用的和训练用的两类。
飞行模拟器组成结构：1.计算机是飞机飞行仿真器的主要组成部分。
早期的飞行仿真器采用模拟计算机或混合计算机，现广泛采用数字计算机，通过编写程序的方法来描述飞机、发动机和机载各系统的数学模型。
2.驾驶舱它与真飞机驾驶舱相似，舱内设有仪表、指示灯、开关按钮和操纵手柄。
驾驶员根据仪表指示和外景显示操纵飞机。
3.运动系统它给驾驶员以运动感觉。
驾驶舱安装在运动基座上。
在“飞行”过程中运动基座给座舱内的驾驶员以俯仰、滚转和偏航 3个角运动的感觉。
运动基座由大功率伺服系统驱动，驱动信号由计算机计算形成。
运动系统分为3自由度、4自由度和6自由度三种。
4.视景系统它给驾驶员以外景的视感觉。
随着飞机的“飞行”位置和“飞行”状况的变化，在座舱前显现当地当时的机外景象，包括机场、跑道、田野、河流、道路、山脉和城镇建筑等。
地景模型-光学探头-摄像机-投影器-显示屏幕闭路电视系统是飞行仿真器中采用的一种视景系统。
而计算机成像系统是另一种现代飞行仿真器的视景系统。
5.操纵负载系统驾驶员在操纵飞机的驾驶杆、油门杆和方向舵等操纵机构时，操纵负载系统给驾驶员以操纵负载力的感觉。
这些负载力随操纵机构的行程大小、飞行高度和飞行速度等飞行参数的变化而改变。
操纵负载系统通常采用力伺服系统。
6.驾驶员在飞行仿真器上进行飞行训练时，可以人为地设置各种故障和特殊情况，以培养驾驶员处置故障和特殊情况的能力。
北京幻视达打造西安交大飞行模拟器仿真系统
北京幻视达打造西安交大飞行模拟器仿真系统
日前，北京幻视达公司与西安交通大学已经签署合作协议，正式确认由北京幻视达作为航天学院飞行模拟器仿真系统及相关工程的承建单位，标志着幻视达飞行器虚拟现实开发技术得到中国飞行器研发科学工作者的认可。
西安交通大学航天学院是培养高级航天专门人才和从事航天高技术研究为主的学院，学科的综合实力已达到国内一流水平，部分研究领域达到国内领先和国际先进水平。
飞行器虚拟设计与可视化仿真系统包括飞行可视化仿真系统、高精度运动模拟系统、飞行器虚拟设计开发平台三大部分构成。
系统可实现高度精准、高度沉浸的可独立运行且易于系统集成的飞行视景三维立体模拟，具备模拟飞行训练功能，可以根据真实飞机动力学仿真计算模拟仪表动态数据。
同时，还具备飞行器可视化仿真开发功能，作用在于实现飞行仿真系统的开发与调试，可以实现座舱仿真系统、飞行仿真系统、航电仪表仿真系统、声音仿真系统、火控系统、飞行控制系统、接口系统及计算机通讯系统等子系统的开发与调试。
飞行模拟器仿真系统主要有实现起飞、滑行、飞行、目标探测、攻击、返航等功能，包括盘旋、上升、俯仰、倾斜、颠簸、下滑动作、俯冲跃升、上升转弯、快速急转、减速盘旋。
实现航线跟踪显示、队形保持、目标搜索、态势评估实现态势显示、目标选择、指挥决策、武器攻击、机动规避、毁伤计算(即命中率计算)等等现代高智能战斗机必备功能。
北京幻视达打造的飞行模拟器仿真系统，技术水平已达到国际一流水平，此次参与西安交大飞行器设计这一项耗资巨大、变量参数多、系统复杂的工程，将助力中国航空航天事业发展。
飞行模拟器仿真系统应用于航天研究，不但可以使得该领域内的计算机仿真技术得到完善与发展，而且也将大大提高设计与试验的逼真性、实效性和经济性。
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统
浅谈武警直升机飞行模拟器视景模拟系统【摘要】本文将从技术原理、系统功能、实战训练、优势特点和性能评价等方面对武警直升机飞行模拟器视景模拟系统进行探讨。
通过引言部分引出主题，引导读者对该系统有一个整体的认识。
接着在正文部分详细介绍了该系统的技术原理，系统的功能设计，实战训练的实施情况，以及该系统的优势特点和性能评价。
最后在结论部分对该系统进行总结和评价，指出其在提高飞行训练效果、降低飞行训练成本等方面的益处。
通过本文的阐述，读者能够更全面地了解武警直升机飞行模拟器视景模拟系统的作用和意义，为相关专业人士提供参考和借鉴。
【关键词】武警直升机飞行模拟器、视景模拟系统、技术原理、系统功能、实战训练、优势特点、性能评价、引言、结论1. 引言1.1 引言武警直升机飞行模拟器视景模拟系统是武警部队用于直升机飞行训练的重要设备之一。
它模拟了真实直升机飞行的场景和环境，可以为飞行员提供高度逼真的训练和仿真体验。
在现代军事训练中，模拟器技术的应用已经成为不可或缺的一部分，对飞行员的训练和素质提升起到了关键作用。
2. 正文2.1 技术原理技术原理是武警直升机飞行模拟器视景模拟系统的核心部分，它通过复杂的软硬件结合，模拟出真实直升机飞行的环境和情境，提供给飞行员真实的飞行体验。
这一系统主要依靠四个关键技术来实现：1. 图形处理技术：该系统使用先进的图形处理技术，包括实时渲染、纹理映射和光影效果等，来呈现逼真的飞行场景和环境。
通过优化图形处理流程，确保飞行员能够感受到真实的飞行体验。
2. 飞行动力学模型：系统还集成了精密的飞行动力学模型，模拟直升机在不同气候条件下的飞行特性和操作表现。
这些模型考虑了飞机重量、气动力、引擎性能等因素，确保飞行员可以在模拟环境中准确地感受到直升机的飞行特点。
3. 虚拟现实技术：武警直升机飞行模拟器视景模拟系统还采用了虚拟现实技术，通过头戴式显示器、触摸屏等设备，为飞行员提供逼真的视听感受。
这些设备可以模拟出直升机驾驶舱的视野和操作界面，使飞行员能够身临其境地体验飞行过程。
飞行仿真模拟器的开发与应用研究
飞行仿真模拟器的开发与应用研究摘要：当前，我国的仿真技术和计算机技术不断发展，广泛应用于飞行仿真模拟器的开发中，飞行模拟器从原本的单台独立使用，开始逐步向多台模拟器的联网系统发展。
本文主要分析了飞行仿真模拟器的运动系统、视景系统、模拟座舱、计算机系统以及教员控制台的具体设计方式，希望对我国的飞行仿真模拟器开发和应用有积极的意义。
关键词：飞行仿真模拟器；运动系统；视景系统引言：飞行仿真模拟器一般是指在地面设计一个模拟飞行器真实飞行环境的装置，是飞行员进行训练时的重要工具，在应用的时候不受气候、场地等条件的限制，为培养飞行员做出了巨大的贡献。
开发人员根据需要对飞行仿真模拟器的系统进行设计，可以满足各种复杂环境下的飞行训练，提升飞行员的飞行技能。
1飞行仿真模拟器的概念飞行仿真模拟器就是模拟飞行器的机器，可以对飞行器在空中的飞行环境以及操作环境进行模拟，与真正的飞行器相比，装置较为齐全，且结构十分复杂，也被称为飞行训练器[1]。
飞行员在真正飞行之前，需要进行大量的飞行模拟训练，帮助飞行员进行重复性的操作训练和故障处置演练，降低训练的风险。
飞行模拟器还可以为飞行爱好者提供体验驾驶飞行的服务，不受天气等自然原因和空管等人为原因的制约。
2飞行仿真模拟器的组成部分当前，在计算机网络技术的不断发展下，飞行仿真模拟器的技术水平越来越先进，是一种精度较高且结构复杂的高科技设备，采取电子、电气、机械、计算机以及光学等技术进行开发与设计，包括模拟座舱、视景系统、运动系统、计算机系统和教员控制台系统等部分。
飞行仿真模拟器的视景系统在应用的时候，需要为飞行员提供环境特征以及目视空间位置特征，生成复杂的飞行视景，构成逼真的模拟飞行场景，其中包括地理、气候、声音环境以及动态的实体。
计算机系统主要是对飞行仿真模拟器的动力系统等进行管理与控制，是飞行模拟器的核心环节，对设备性能等具有一定的影响。
运动系统是飞行模拟器的重要部分，可以对其他仿真模拟进行驱动，通过为飞行员提供运动感知，对其进行训练。
通用飞行器视景仿真系统的研究与开发
通用飞行器视景仿真系统的研究与开发2.陆军装备部航空军事代表局驻哈尔滨地区航空军事代表室，黑龙江省哈尔滨市，150066）摘要：本文针对不同的半物理仿真试验台视景仿真系统无法兼容的问题，运用3DSMAX 进行模型的勾画和渲染以及数据类型转换，运用Unity3D进行模型素材集成以及和外围设备的通讯，使用的编程语言为C#，与主系统的交互采用TCP/IP的UDP协议，设计了一款通用飞行器视景仿真系统。
避免了不同飞行场景不同飞行器间匹配时的重复设计问题，降低了研发成本，缩短了研制周期，并且提高了系统集成度，现已在Y12F型机和Z9型机的半物理仿真试验台中成功应用。
实现了不同飞行场景和飞行器模型间的切换，并拥有多重视角变换功能，包含晴、雨、雪、雾四种天气，提高了视景仿真系统的通用性，对于飞行器视景仿真系统的设计具有指导意义。
关键词：视景仿真；Unity3D；飞行器；3DSMAX；三维建模Research and development of generalaircraft visual simulation systemFubo, Liuchang, Wangwen( Hafei Aviation IndustryCo.,Ltd,Haerbin,Heilongjiang,150066,China)Abstract：This article aims at the incompatibility of visual simulation systems ofdifferent semi-physical simulation test beds,uses 3DSMAX to sketch and render the model anddata type conversion,Unity3D was used to integrate model materials and communicate with peripheral devices, the programming language used is C#, the interaction with the main system uses the UDP protocol TCP/IP,designs a general aircraft visual simulation system.It avoids the duplicate design problem when different flight scenarios match different aircraft, reduce research and development costs , shorten the development cycle, and improve system integration, now it has been successfully applied in the semi-physical simulation test bench of Y12F andZ9.The switch between different flight scenarios and aircraft models is realized, and has multiple view conversion function, there are four kinds of weather ,including fine, rain,snowand fog,it improves the universality of visual simulation system and has guiding significancefor the design of visual simulation system of aircraft.1引言1随着飞行器技术的高速发展，视景仿真系统的重要性也日益凸显，需求也日渐多样化。
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面向飞行模拟器的视景仿真系统
飞行模拟器训练是通过模拟真实飞行环境，满足初级飞行员飞行入门或者飞行员飞行恢复的必要功能训练，也是飞行特情处置演练的必备训练科目。
高档的飞行模拟器中的某些功能模块，欧美等西方发达国家仍然对我国实行技术封锁和产品禁运。
在当前大力培养飞行员的过程中，存在飞行模拟器真实度不高，使得飞行模拟训练效果不佳等问题，在硬件技术逐渐被我国国产设备取代的情形下，能够模拟各种自然现象和各种飞行环境的视景仿真系统，由于开发难度大，技术门槛高等难点，迄今为止国内科研院所和企业都未能研制出来，一直依赖从国外进口，造成飞行模拟器价格奇高，二次开发系统限制多，而且也面临飞行员飞行数据泄露等问题，使得我国飞行模拟器的发展一直处于卡脖子状态，严重影响了我国飞行员的培训进程。
另一方面，由于当前的飞行模拟器存在单一的功能训练任务，而且飞行环境的逼真度不高，造成飞行员对飞行模拟器科目存在应付了事的状态，影响了飞行训练任务的落实。
因此对飞行模拟器的升级改造甚至让飞行模拟器脱胎换骨，使得飞行模拟器不仅仅是飞行员对飞机座舱仪表操作的功能训练器，成为飞行员作战任务的想定推演的利器，进一步通过与真实飞机实现联网，达到与真实飞机同时进行虚实飞行对抗演练的工具，从而使得飞行模拟器真正成为飞行员的强大辅助工具。
北京大学与天津微视威信息技术有限公司联合开发的面向飞行模拟器的视景仿真系统，具有以下几个特点：
1.复杂环境实时渲染，具有模拟各种气象条件和自然环境的大于60fps高保真
场景渲染能力；
2.影像匹配实景化，具有高精度三维重建场景的快速重建与部署能力；
3.联网实时协同，具有全球场景数据库，适合联网发布，实现联网对抗和编队
飞行等作战训练；
4.复杂城市场景自动重建，具有大规模城市级三维真实感场景的自动重建；
5.完全自主知识产权的系统平台研发，可以满足各种模拟器的视景仿真系统的
二次开发需要。
本系统的创新性和先进性：
1.提出了一种影像匹配实景化技术，通过对地面三维复杂场景的快速高精度重
建，并快速集成到飞行模拟器的视景仿真环境中，达到三维复杂场景的高逼真度显示效果，提高飞行员飞行模拟的视觉真实性，提高飞行模拟的沉浸感和可信度。
2.提出了大规模城市环境的自动重建，在飞行模拟过程中，当前的飞行环境不
仅仅是高空环境，随着飞机性能的提高和电子测量设备精度的提高，中低空飞行环境训练变得越来越多，飞行员对飞行训练环境中的地形场景的真实感要求提高，因此快速构建大范围的三维复杂真实城市环境变得重要而迫切，这里通过影像数据和GIS数据的特性，可以快速提取城市建筑道路等各种特征对象，从而可以生成具有良好真实感的三维城市场景，从而为飞行训练提供大规模的基础数据。
3.实现了模拟器的联网协同，通过飞行模拟器之间，甚至飞行模拟器与真实飞
机之间实现联网协同，利用我们构建的全球场景数据库，实现虚实飞机之间的联网作战对抗训练，从而可以从单纯的功能训练变成丰富多变的飞行作战训练，从而可以大幅度提高飞行员培训效率，提高飞行员训练质量。
4.提出了一种新型的飞行训练模式，利用全球场景数据库，可以在飞行模拟器
上实现：
●飞行员飞行行为特征分析，从而可以更为精确的把握飞行员的训练效果，
设置更有针对性的飞行训练任务。
●基于联网的虚实飞机对抗推演，实现真实飞机与飞行模拟器作为虚拟飞
机之间的联网对抗训练。
●不仅仅是飞行员的飞行功能训练，而是可以设置各种复杂飞行环境下的
技战术演练，实现练习即实战，达到练战术，练联合对抗，练特情应对
处置。
从而实现对传统飞行模拟器飞行训练的颠覆性影响。
●更进一步的，可以实现海军航空兵、空军，陆航，陆军、火箭军等多兵
种合成演练，完成战场环境全体系的模拟对抗，不分飞行模拟器与真实
飞机，不分真实或者虚拟的武器装备。
●更重要的是，这种飞行训练模式，可以在民用航空、通用航空、无人机、
直升机，或者体验式飞行模拟等各种飞行训练环境中，为迎接未来通用
航空和无人机航空的大发展做好准备。