明基｜低延迟如何提升飞行模拟器体验

　　现代飞行模拟器的发展为近几十年航空公司飞行安全作出了重要贡献。飞行员通过在模拟驾驶舱的操作环境训练，可以练习正确处理各种类型的紧急情况。在高端全动飞行模拟器(Full Flight Simulator，FFS)上，通过将真实驾驶舱安装到带有液压筒顶的Stewart平台上，进一步提高了训练的效果。平台可以根据模拟器计算机系统发出的指令进行移动和旋转，从而模拟在天空飞行的姿态。此外，还有高度逼真的广角视频影像系统，可以再现驾驶舱窗外的画面。

　　为什么飞行模拟器的画面有延迟？

　　全动飞行模拟机的系统一般由模拟座舱、计算机系统、运动系统、视景系统等组成，其中运动系统、视景系统和驾驶舱仪表的相对响应需要密切耦合、以提供综合的感觉提示。由于真实飞机对飞行员操纵的反应来自于真实的物理环境，例如飞机在碰到阵风时，马上就会有颠簸反应；而在模拟机上，这些反应都需要计算机来模拟生成，因此相对于真实物理环境必定要有延迟。

　　根据国家相关标准和规定，飞行模拟机分成A、B、C和D四个等级，D级是最高等级，也是仿真程度最为接近真实飞机的模拟机级别，其中对响应滞后延迟是有明确要求的，目前的规定是A、B级模拟机延迟限制为300毫秒， C、D级模拟机限制为仪表和运动系统100毫秒，视景系统120毫秒。这里的延迟时间是传输延迟，指从驾驶员主飞行操纵装置发出的输入信号到运动系统、视景系统或仪表做出响应所需要的整个飞行模拟训练设备系统的处理时间。不包括飞行员从接到指令到身体作出反应平均300到500毫秒的自身响应延迟。

飞行员在模拟器系统中操作的每个过程都会有延迟

　　视景系统中的低延迟

　　早期的飞行模拟器使用的视景系统是让摄像机根据飞行员的控制动作“飞”过实际地形的小比例模型，生成的图像通过闭路电视系统显示在飞行员面前的屏幕上。显然，这种方式能模拟的区域是有限的，限制了飞行员的模拟训练范围，更不用说无法解决上文提到的延迟问题。

　　专业的飞行模拟器的一个重要方面是能够为飞行员的指令提供即时的画面反馈，使他们完全融入模拟环境，这样训练过程才会更有效。因此具有低延迟功能的视景系统是专业飞行模拟器系统不可或缺的一部分。

　　人体视觉系统将视觉信号传输到大脑的时间在50ms以内，这意味着视频系统将视频信号转换成画面显示的延迟时间也要越短越好。例如用60Hz的视频信号显示60fps的画面，4帧的延迟就是66.67毫秒，这会使模拟器视景系统的画面无法正确匹配飞行员的动作，进而影响飞行员做出最佳判断。因此，大多数专业飞行模拟器视景系统的画面延迟时间大约为20~50ms。

　　明基低延迟技术

　　明基仿真投影机系列采用TI DLP芯片，具有帧率转换 (Frame Rate Conversion, FRC) 技术和Formatter (FMT) 内存缓冲技术，可确保信号稳定。此外，为了满足各种应用对低延迟的需求，投影机具备低延迟图像模式，可以实现每秒仅一帧的延迟。以明基LU960ST为例，输入1080P 60Hz格式的视频信号，低延迟模式下输入延迟仅为16.67毫秒（1秒/60帧=16.67毫秒），比其他品牌的仿真投影机快10毫秒，这使得飞行员的操作更加跟手。

　　结语

　　近年来，明基一直致力于为虚拟仿真和游戏领域推出低延迟的投影机。对仿真应用而言，更低的延迟意味着更高的拟真度，为飞行员带来更好的操作体验和更优秀的训练效果。