Advanced Flight Simulator with Mission Profile

개요

논문 "항공기 임무 성능 해석 프로그램 개발"을 기반으로 한 데이터 기반 비행 시뮬레이터입니다.

특징

• 물리 기반 비행 모델: 실제 항공역학 방정식 사용
• 미션 프로파일 시스템: WUTO → Climb → Cruise → Turn → Descent → Landing
• 3D 환경: 건물, 산, 나무, 구름이 있는 현실적인 환경
• 충돌 경고 시스템: 지형 및 건물 충돌 감지 및 경고
• 상세한 HUD: 비행 데이터, 미션 진행상황, 성능 지표 표시
• 다양한 항공기 모델: 제트기, 수송기, 경항공기 데이터 포함

파일 구조

flight_simulator/
├── main.py                 # 메인 실행 파일
├── aircraft.py            # 항공기 물리 모델
├── world.py               # 3D 세계 및 객체들
├── mission.py             # 미션 프로파일 시스템
├── physics.py             # 물리 엔진 헬퍼
├── hud.py                 # HUD 및 UI
├── data/
│   └── aircraft_data.json # 항공기 데이터
└── README.md              # 사용 설명서

설치 및 실행

필요 라이브러리

pip install pygame numpy

실행 방법

python main.py

조작법

기본 조작

• W/S: 피치 (상승/하강)
• A/D: 롤 (좌/우 회전)
• Q/E: 요 (좌/우 방향)
• Shift/Ctrl: 스로틀 (증가/감소)
• Space: 자동 수평 유지

기능 키

• M: 미션 프로파일 표시 토글
• Tab: 상세 HUD 토글
• P: 일시정지
• R: 재시작 (충돌 후)
• ESC: 종료

미션 프로파일

1. WUTO (Warm-up and Take-off)

• 엔진 예열 및 이륙
• 목표 고도: 100m
• 소요 시간: 약 60초

2. Climb (상승)

• Min Fuel Climb 방식으로 최적 상승
• 목표 고도: 5000m
• 최적 속도로 상승

3. Cruise (순항)

• 일정 고도 및 속도 유지
• 목표 거리: 200km
• 연료 효율 최적화

4. Turn (선회)

• 30도 뱅크각으로 지속 선회
• 소요 시간: 120초
• 고도 유지

5. Descent (하강)

• 안전한 하강률로 하강
• 목표 고도: 500m
• 속도 조절

6. Landing (착륙)

• 착륙 접근 및 착륙
• 최종 고도: 0m
• 속도 감소

경고 시스템

지형 경고

• 100m 이하: 경고 표시
• 30m 이하: 심각한 경고
• 5m 이하: 충돌

건물 충돌 경고

• 근접 시 자동 경고
• "TERRAIN WARNING" 표시
• "PULL UP" 메시지

HUD 정보

기본 정보

• 고도 (ALTITUDE)
• 속도 (SPEED)
• 방향 (HEADING)
• 피치각 (PITCH)
• 롤각 (ROLL)
• 스로틀 (THROTTLE)
• 연료 (FUEL)
• 항속거리 (RANGE)

미션 정보

• 현재 페이즈 (PHASE)
• 진행률 (Progress)
• 미션 시간 (Mission Time)

성능 데이터 (Tab 키로 표시)

• L/D 비율
• 상승률
• 예상 항속거리
• 체공시간
• 중량 및 균형

항공기 데이터 수정

data/aircraft_data.json 파일을 수정하여 항공기 성능을 변경할 수 있습니다:

{
  "your_aircraft": {
    "name": "항공기 이름",
    "mass": 10000,           // 공허중량 (kg)
    "wing_area": 50,          // 날개 면적 (m²)
    "max_thrust": 80000,      // 최대 추력 (N)
    "fuel_capacity": 3000,    // 연료 용량 (kg)
    "fuel_flow_rate": 1.5,    // 연료 소모율 (kg/s)
    ...
  }
}

문제 해결

프로그램이 느린 경우

• 렌더링 거리 줄이기: world.py의 render_distance 값 감소
• 객체 수 줄이기: 건물, 나무 생성 개수 조정

충돌이 너무 민감한 경우

• main.py의 warning_threshold 및 critical_threshold 값 조정