企鹅联合南航运用游戏引擎打造新一代视景系统 企鹅航空
近期,企鹅游戏和南航翔翼联合研发的新一代全动飞行模拟机(FFS)视景体系,成功搭载于A320、A320neo商用模拟机,通过中国民用航空局CCAR-60部顶尖等级鉴定(D级),这标志着我国自研视景体系已覆盖国内运营最主流的商业机型,为民航飞行员训练提供决定因素技术支撑。
(中国民航局CCAR-60部顶尖等级鉴定证书)
该体系于2024年6月面世,是全球首个基于游戏科技和自研虚像显示技术打造的高等级飞行训练视景体系,同年9月,体系获“中国航空学会科技提高奖一等奖”,并于2024年12月再获“中国交通运输协会科技提高奖一等奖”。
(该视景体系先后获取中国航空学会和中国交通运输协会的科技提高奖一等奖)
体系此前已通过E190机型顶尖等级鉴定,并持续优化功能以及扩大应用场景。目前,体系交付的高等级模拟机及训练器订单超10台,累计训练时长超6000小时,预计年底可提供年均2万小时的训练任务,正式进入规模化应用阶段。
覆盖主流商业机型,服务核心飞行员群体
目前,新一代视景体系已经投入我国A320民航飞行员训练运用。
A320系列为我国现役机队规模最大的机型其中一个,在册运营飞机超2000架,占客运飞机总量近50%。中国民用航空局公开的《2024中国民航驾驶员进步年度报告》《2024年民航行业进步统计公报》显示,2024年,中国有近2.5万名A320驾驶员,占运输航空企业飞行员总数的38%。
据空客预测,未来20年中国将新增7950架以A220和A320系列飞机为代表的单通道飞机。
(搭载新一代视景体系并通过民航局顶尖等级鉴定的A320全动飞行模拟机)
和此同时,体系成功实现不同级别模拟机和训练器的切换,应用场景进一步拓展。在我国首台自研A320飞行和导航程序训练器(FNPT)上,自研视景体系可提供180°广角视图,具备大范围、高性能和高真正感的渲染能力,可有效支持飞行员进行基础飞行操作程序、导航程序等训练。该训练器设备为国内首创,具备配置简易、成本较低等优势,有助于扩大新飞行员基础程序训练覆盖范围。
至此,视景体系已具备支持基于能力的训练(EBT)、初始训练和复训等全周期飞行训练科目的能力,为我国民航飞行员培养提供完整技术支撑。
:(我国首台自研A320飞行和导航程序训练器,由南航研发)
第一次将游戏AI综合应用于航空领域的大规模城市生成,技术实现三大突破
高速进步的机场建设、高频次的运营和多样化的训练需求,对模拟机视景体系的真正性、稳定性以及数字资产建设都提出了极高标准。为此,企鹅游戏不断迭代自研游戏引擎,以及PCG程序化内容生成等技术管线,并引入AI,推动体系持续更新。
第一,体系第一次将AI综合应用到航空领域的大规模数据资产生成。为化解原始卫星图数据流程中存在的准确度不足、检测信息丰盛度不够等难题,企鹅游戏引擎技术团队训练了适合城市重建的AI图像分割和检测模型,通过图像生成大模型职业流,为训练场景生成提供了更准确、更丰盛的城市数据,为高真正感训练环境奠定基础。
(AI卫星图生成经过)
(基于AI的城市生成效果)
第二,企鹅自研游戏引擎在写实渲染效果、地图规模和性能、工具链等决定因素模块实现更新,可支持更多飞行科目。通过优化动态昼夜、模拟复杂天气、提高全局光照及精细化呈现城市地景等引擎能力,视景体系显著增强了虚拟训练环境的真正感和沉浸感。引擎支持的地图重建范围已扩展至5000平方公里,具备同时加载和渲染超过200万棵树木的强大能力。
(企鹅自研游戏引擎更新后,天气的写实效果)
目前,体系已完成全球200余座机场的高精度三维重建,覆盖乌鲁木齐地窝堡机场、九寨沟黄龙机场、贵阳龙洞堡机场等国内典型复杂场景,并包含国际主要航空枢纽,为飞行员提供国际航线、跨区域飞行等复杂训练场景。
(复杂地貌生成效果)
第三,体系多机型、多设备适配能力提高,实现从高等级全动模拟机到初级飞行训练器的广泛兼容。其中,通过QPC动态时刻线对齐技术引入,体系实现消费级显卡多机渲染毫秒级同步,帮助单台模拟机大幅节约硬件成本。
(体系已支持飞行和导航程序训练器,稳定提供三视窗180°视角下50FPS以上的渲染能力)
未来,游戏技术的跨界融合将持续拓展飞行训练边界,为民航安全和训练效率提高注入新的动力。