Flygsimulatorer för skrivbordspiloter

Utanför cockpiten huserar instruktören. Serverstapeln består av fem Dell-servrar som kör simulator, kringsystem, projektionssystem, kommunikation mot Internet etc. Det är inga oerhört moderna servrar, för maskinvarukraven är inte fantastiska.

Man skulle kunna tro att vrängaren Warpalizer, som gör om den plana bilden till en som passar en krökt yta, skulle dra exceptionellt mycket processorkraft, men så är inte fallet. Det tyngsta arbetet är körningen av MSFS, som därför har en egen server.

Man skulle också kunna tro att MSFS är centrum i hela simulationen, men så är det inte alls. MSFS sköter bara visningen av omvärlden och återger ljud. Microsofts motorljud var dock inte så bra, så Swesim köpte bättre motorljud från en annan leverantör. Det är enkelt att ersätta MSFS externa ljudfiler. Det övriga, som flygplanets egenskaper, instrumentering, manöverorgan, sekundärradartransponder och liknande tas om hand av andra programmoduler.

Systemet är ett client/server-bygge. Hela flygplanets logik drivs av programmet Prosim 737, som har mycket exaktare egenskaper än vad som finns i MSFS. Det är också Prosim som hanterar alla USB-gränssnitt mot alla instrument, brytare och lampor, med olika drivrutiner. Det är Prosim som injicerar uppgifter i MSFS med hjälp av en injektionsklient kallad FSUIPC för att få det att visa omgivningen korrekt, och dessutom ”suger ut” uppgifter ur MSFS som kan vara till nytta.

MSFS har sin egen utgång för bild, men den använder man inte utan man plockar ut bild med en särskild DLL som hanteras av programmet Warpalizer, som går vidare till de tre projektorerna (Se avsnittet ”Projektorer och nätaggregat”).

Återstår så kommunikationen med Vatsim-nätet (mera nedan) med data från den simulerade radartranspondern, så flygledaren kan få en riktig sekundärradarbild och kan se alla flygplan i sitt kontrollområde. Vatsim-nätet får hela tiden positionen från simulatorn och det är programmet Squawkbox som plockar information med hjälp av Wide FS-klienten och skickar ut till Vatsim. Squawkbox har en också röst-klient som tar hand om ”radiotrafiken” mellan piloterna och flygledarna. För den skull är hörlurar och mikrofon direkt inkopplade i instruktörsdatorn där Squawkbox körs.

Vatsim skickar dessutom tillbaka information till simulatorn. Vi är inte ensamma i världen, utan andra flygplan måste visas korrekt och på rätt ställen i vår simulering.

Nyligen uppgraderade Swesim sin Boeing 737-simulator från MSFS till Lockheed Martins Prepar3d version 2.4, som är Lockheeds fortsättning på MSFS. Det lovar ännu bättre realism.

Och nu så kastar vi oss ned på djupet i kopplingarna. Du får själv följa alla sladdar, men du kan ha som riktvärden att svarta ledare är grafiksignaler, blå är USB och gröna är ljud. Vissa enheter, som MCP, innehåller egna USB-hubbar och kan fördela USB-signaler vidare. Röd ledare är det Ethernet som binder ihop simulatorns olika servrar. Samtidigt som det utgör Swesims intranät, med de övriga datorer som inte har något alls med simuleringen att göra.

”Glasinstrumenteringen” simuleras alltså på ett antal DVI-anslutna datorskärmar. Anslutningarna är inte särskilt komplicerade utan det handlar bara om att ha ett antal väldigt långa DVI-kablar.

Swesim har skaffat särskilda USB-anslutna I/O-kort som tar hand om alla manuella reglage. Alla knappar, omkopplare, potentiometrar och indikatorer, och i vissa fall hela instrumentmoduler som köpts färdiga, hanteras av olika I/O-moduler som ansluts till datorerna via USB.

Lysdioderna i alla indikatorer drivs av ett flertal lysdioddrivkort av märke Phidgets LED-64. Varje kort kan hantera 64 lysdioder och styra ljusstyrkan steglöst. Brytare, omkopplare och potentiometrar hämtas in via interface av typen Bodnar BU 0836X från Leo Bodnar Electronics.

Kortet kallas egentligen för Universal Joystick Controller och klarar 32 diskreta strömbrytare, 16 roterande digitala encodrar, 8 stycken 12-bitars analoga ingångar för potentiometrar och en hattbrytare av den typ som sitter överst på en joystick, som kan fällas i åtta riktningar (hattbrytare används dock inte i 737-or).

Phidgets är ett företag som helt specialiserat sig på USB-anslutna periferienheter. Förutom kretskorten tillhandahåller de drivrutiner och programmeringshjälpmedel. Titta till exempel på deras PhidgetInterfaceKit 8/8/8 med analoga och digitala ingångar och digitala utgångar.

Det verkar klara av det mesta en instrumentpanel kan behöva, för bara 80 dollar. Leo Bodnar Electronics har ungefär samma produktportfölj, riktad åt simulatorbyggare. Naturligtvis kan dessa interface användas till annat också, som exempelvis robotar eller varför inte en datorstyrd modelljärnväg?

Bara för att visa ett exempel på hur detta har utförts i lite större skala får du här en närbild på baksidan av Overhead Panel. Anslutningen till servern sker via en USB-hubb, som i andra änden ansluter till ett antal Bodnar- och Phidget-kort, med gröna kopplingsplintar dit man ansluter alla brytare, omkopplare, lampor etc.

Det rör sig om totalt 150 brytare och omkopplare på denna panel. Den grå lådan inunder är ett par kabelrännor staplade på varandra. Snyggt och lättmekat är ledorden. Det hela kraftförsörjs av ett helt vanligt PC-nätaggregat som står till höger.

En annan del av simuleringen går ut på att ställa till det för piloterna. Det sköter instruktören med Instruktörsprogrammet, som Swesim skrivit själva. Programmet består av flera inmatningsskärmar där instruktören kan ange mängden last, bränsle, antalet passagerare etc och hur de är fördelade, eller snedfördelade, i flygplanet.

Dessutom kan instruktören orsaka brand, bränslebrist, trasiga motorer med mera otrevligt. Och sedan gnugga händerna och ser hur piloterna klarar ut situationen. Programmet hämtar och ställer värden i Prosim 737 och MSFS via client/server-nätet. Instruktörsprogrammet vill till exempel gärna veta om flygplanets dörrar är öppna eller ej.

Kopplingar till externa nätverk

”Flygledning måste vi hava, om än aldrig så lite” (ej Offenbach) om flygupplevelsen ska bli verklighetstrogen. Det verkar finnas flygledare som inte kan få nog av jobbet under arbetstid, utan måste fortsätta hemmavid. De loggar in som flygledare på Vatsim-nätet (Virtual Air Traffic Simulation Network), kör Vatsims VRC-klient och får ansvar för en bit virtuellt luftrum.

Den virtuelle Vatsim-flygledaren bör ha två bildskärmar till sin VRC-klient. Den ena visar luftrummet med alla flygrörelser, medan den andra, på bilden ovan, visar en översikt av flygplatsen som ska trafikledas.

Det fina med Vatsim är att alla med en simulator av något slag, om så bara en MSFS i en enkel PC med en joystick, kan vara med på Vatsim och få flygledning. På så sätt är Vatsim en alldeles riktig virtuell verklighet, eftersom alla som är med på nätet kan se varandra och tvingas ta hänsyn tillvarandra, styrda av en eller flera flygledare.

Lyssna gärna på flygradiotrafik, för att bli van. Flygspråket är kompakt och fullt av förkortningar. Använd en distributör av flygsnack som LiveATC.net och lyssna på ESSA som är Arlandas ICAO-kod. Gå till Liveatc och ange ESSA i Airport-rutan.

Ha gärna en flygkarta över Arlandas närhet tillgänglig, för att förstå vad Alola, Balvi, Digli, Eltok, Erken, Linsa, Naxel med flera, är för något. De är fiktiva punkter och förekommer ofta i radiokonversationen. Flygplanen kan ombes cirkla kring, vända eller byta höjd vid en sådan punkt. Det finns inte ett spår av dessa punkter i naturen, men de finns på alla flygkartor och kan givetvis programmeras i navigationssystemen.