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教学用赛斯娜模拟机生产方案

为了满足教学需求,需要生产一些赛斯娜虚拟机。其核心指标并非是性能或画面,而是追求可靠性。

框架

框架将使用软件:3ds Max 进行建模。我们会确保模型中具有:

  • 飞机的驾驶舱
  • 教员监控座位
  • 两个驾驶座位
  • 投影仪的安装位置
  • 主机的安装位置

其中,以驾驶室为主体,前方发动机的位置将设计为存放摇杆、仪表屏幕、音响等设备的空间。驾驶室上部将设计为存放投影仪的空间,确保投影仪能够覆盖整个环幕。

驾驶室后放为教员监控座位,便于教员观察学生的操作、调整模拟机设置等。这里也会安置一台显示器,供教员使用。

主机安放在教员监控座位。确保易于接入和维护。

建模完成后,将交给木工进行加工。

软件

其中,核心模拟飞行软件使用 X-Plane 11。X-Plane 11 是一款成熟的飞行模拟软件,支持多种飞行器模型和真实的飞行物理模拟。它提供了丰富的插件支持,能够满足教学需求。

为了在仪表副屏上展示飞行数据,我们将使用 X-Plane 11 的插件系统,安装 Air Manager 插件。Air Manager 是一款专门为飞行模拟设计的仪表面板软件,支持多种仪表和显示器配置。它能够与 X-Plane 11 无缝集成,提供实时的飞行数据展示。

为了能够适配环幕,需要额外使用 Imersive Display Pro 插件。这个插件能够将 X-Plane 11 的画面输出到多个投影仪上,形成环幕效果。

为了承载软件,使用操作系统 Windows Server 2025。Windows Server 2025 是一款稳定的服务器操作系统,能够提供高可靠性和长时间运行的支持,并且几乎没有广告和软件兼容性问题。

电力

计划功耗为:

  • 主机箱:1200W
  • 投影仪:每个 700W,共 3 个
  • 显示器:每个 50W,共 1 个
  • 仪表显示器:每个 10W,共 4 个

飞行配件

Honeycomb蜂窝阿尔法YOKE开关面板民航模拟飞行控制器+油门+脚舵,售价:8499元。

其中四组副屏采用USB To Screen技术,连接到主机上。考虑到四个屏幕对带宽的要求较高,这里必须使用雷电接口。

主机

使用单台主机来完成所有计算需求。考虑到单台主机可以省去网络成本和 XPlane 之间的进程间通信开销。我们选择一台以面向工作室的稳定负载设计的工作站级,又具备消费者级别性能和价格的主机。

  • 1935 机箱:华硕 ProArt PA602 创艺国度全塔设计师台式机电脑办公水冷机箱
  • 1699 冷排:华硕 ProArt PA420一体式
  • 3649 主板:华硕 ProArt Z890-CREATOR Wifi7 DDR5 10Gbps 主板
  • 3560 CPU:Intel® Core™ Ultra 9 Processor 285
  • 2998 内存:美商海盗船 6000 32GBx4 Z30 套条
  • 6599 显卡:NVIDIA GeForce RTX™ 3090 24GB 涡轮卡
  • 1646 电源:华硕 TUF 装弹手 1000W ATX3.0 黑色全模组电源
  • 399 硬盘:三星 980 PRO 500GB NVMe M.2 SSD

其中这款机箱是专门面向工作站的稳定负载设计的,有较大的风扇避免积热,并且支持水冷。主板支持雷电接口,能够满足四个副屏的带宽需求。

这款主板是工作站级别里最接近企业级硬件的消费者产品,经过了 7x24 小时的稳定性测试,长时间运行不会出现故障。

这款 CPU 是 Intel 的高端 ArrowLake 架构处理器,单核性能几乎是世界顶尖的,能够满足 XPlane 11 的需求。

为了满足 4个 1920 x 1080 分辨率的输出(3台投影仪,1台显示器),我们选择了 NVIDIA GeForce RTX™ 3090 24GB 涡轮卡。它有四个输出接口,能够同时驱动四个显示器,并且大显存允许加载更大的地面细节。

NVIDIA 的涡轮卡也是同系列里测试最稳定的产品,经过了严格的测试,能够满足长时间运行的需求。涡轮卡最大的缺点是其运行噪音较大。但在我们的场景里这并不是问题。

另外,NVIDIA 的涡轮卡和这款 ProArt 主板均支持 NVLINK 技术,能够实现多台显示器的无缝拼接,适合环幕教学场景。在未来如果需要扩展算力,可以直接投入 6599 元 + 1433 元购买第二块 NVIDIA GeForce RTX™ 3090 24GB 涡轮卡,使用 NVLINK 技术实现多卡并行计算。

硬盘只需要 512 GB 即可完整存储下 Windows Server 2025 和 X-Plane 11 的安装包。我们选择了三星 980 PRO 500GB NVMe M.2 SSD,提供高速读写性能,能够满足模拟软件的加载需求。

投影仪

针对环幕教学场景,选用三台Optoma EH412ST二手短焦投影仪,总成本约 13,976 RMB;每台具备1080p全高清分辨率、4000 ANSI流明高亮输出、0.5:1短焦投射比(1 m可投100")和最长15,000 h灯泡寿命,能够满足环幕无缝拼接和长时间稳定运行的需求。

  • Optoma EH412ST × 3

    • 分辨率:1080p Full HD(1920 × 1080)([optomausa.com][2])
    • 亮度:4,000 ANSI流明([optomausa.com][2])
    • 投射比:0.5:1,可在1 m距离实现100"投影([optoma.co.in][3])
    • 光源寿命:15,000 h(Eco+)/10,000 h(Eco)/4,000 h(明亮)([pjking.cyberbiz.co][4])
    • 价格:约 4,658.80 RMB/台(二手)([cn.ebay.com][1])
    • 新机(台湾Momo)参考价:31,900 TWD(约 6,930 RMB)([momoshop.com.tw][5])
    • 京东在售机型页面(含配件套装):Optoma EH412ST 4000 流明,短焦([jd.com][6])
    • 三台总成本:4,658.80 × 3 = 13,976.40 RMB
  1. 位置与遮挡 驻台安装时,确保投影仪镜头与环幕前沿平行,镜头中心距屏幕高度约为屏幕高度的40%~50%,避免师生操作时产生阴影。

  2. 梯形校正与聚焦 利用投影仪的手动焦距和水平/垂直梯形校正功能,确保每台投影机画面边缘对齐,配合Imersive Display Pro插件的边缘融合(edge blending)设置,实现三幅图像的无缝拼接。

  3. 信号与供电

    • 信号:使用高质量HDMI线(或HDMI 2.1)直连主机的RTX 3090显卡输出;若距离超出5 m,可增配HDMI光纤延长器。
    • 供电:每台投影仪约700 W功耗,三台合计约2,100 W,应配备带过载保护的UPS或专用线路。
  4. 维护建议

    • 定期(每500 h)清洁光机和滤网;
    • 在Eco模式下运行可延长灯泡寿命并降低噪音

专业模拟座椅

维飞WeFly多功能模拟飞行座椅模拟舱。

这款座椅能够完美兼容适配 Honeycomb 蜂窝阿尔法 YOKE 开关面板民航模拟飞行控制器+油门+脚舵。

售价 5999 元。

音响

选择 Edifier R12U,价格大约在 399 元左右。

特点:USB 和 3.5 mm 双输入;紧凑金属外壳 + 低音反射导管,提供更饱满的低频。非常适合播放 X-Plane 11 的音效。

优势:即插即用,无需额外功放;外壳坚固,适合固定于机舱金属骨架。

其它配件

为了供应这套系统,我们还需要以下配件:

  • 雷电4 USB Hub 用于将各个飞行控制器和副屏连接到主机上,确保带宽充足。
  • HDMI 2.1 线缆,用于连接主机和投影仪,确保高分辨率和高刷新率输出。
  • UPS 电源,确保在断电时系统能够正常关闭,避免数据丢失和硬件损坏。
  • 投影幕支架,用于安装和调整投影仪的位置,确保画面无缝拼接。
  • 环幕材料,用于制作环幕,确保投影画面能够覆盖整个环幕区域。
  • 投影仪安装工具包,包括螺丝刀、扳手等,便于安装和维护投影仪。
  • 硬盘盒,用于迁移、存储和备份系统数据,确保数据安全。
  • 备用投影灯泡,确保在投影灯泡损坏时能够快速更换,避免教学中断。
  • 备用 HDMI 线缆,确保在 HDMI 线缆损坏时能够快速更换,避免教学中断。
  • 魔术贴扎带、线槽与电缆桥架,确保雷电、HDMI、USB 等线缆整齐布置,减少班级运行中的安全隐患

安全与远程监控

远程管理:主机配置 IP-KVM ,便于运维人员远程重启、BIOS 级诊断与故障排查。

教学与应急流程

操作手册与演练:为教员和运维人员准备“开机—校正—停机”标准操作流程(SOP)文档,并定期进行桌面演练,确保故障时能迅速响应。

日志与数据:开启飞行模拟软件和插件的日志记录功能,关键故障信息集中存储,便于事后分析与持续改进。