Desarrollo de un simulador aeronáutico en Java con integración de NASA World Wind como motor gráfico

Abstract

[ES] El presente Trabajo Fin de Máster se enfoca en la concepción y desarrollo de un simulador aeronáutico, utilizando prácticas de programación orientadas a la flexibilidad y la colaboración abierta.

El núcleo gráfico del simulador se ha implementado con el apoyo de WorldWind, un SDK (Software Development Kit) de código abierto creado por la NASA. WorldWind permite la manipulación y análisis de información espacial en dimensiones bidimensionales y tridimensionales, proporcionando una plataforma potente para la representación realista de aviones, aeropuertos, ayudas a la navegación y servidumbres entre muchos otros, todo ello en un entorno tridimensional dinámico.

El simulador abarca diversos ámbitos como la generación de rutas, el perfil vertical de la aeronave o la resolución de conflictos. Debido a la imposibilidad de incluir muchos otros ámbitos una de las piedras angulares de este proyecto es su capacidad de extensión y adaptabilidad. En este sentido, se hace un uso eficaz de interfaces en Java, permitiendo así que el simulador sea altamente modular. Esta aproximación modular asegura que distintos componentes del simulador, como los modelos atmosféricos, puedan ser fácilmente adaptados o reemplazados. Para garantizar la accesibilidad y fomentar la colaboración, el código fuente del proyecto se ha alojado en un repositorio público, invitando a desarrolladores a contribuir con su conocimiento, proponer mejoras y desarrollar nuevas funcionalidades.

El desarrollo del simulador se ha realizado en Java, aprovechando su portabilidad y extensa biblioteca de recursos, y se ha llevado a cabo en el entorno de desarrollo Apache NetBeans.

[EN] This Master Thesis focuses on the conception and development of an aeronautical simulator, using programming practices oriented to flexibility and open collaboration.

The graphical core of the simulator has been implemented with the support of WorldWind, an open source SDK (Software Development Kit) created by NASA. WorldWind allows the manipulation and analysis of spatial information in two- and three-dimensional dimensions, providing a powerful platform for the realistic representation of aircraft, airports, navigation aids and easements among many others, all in a dynamic three-dimensional environment.

The simulator covers various areas such as route generation, aircraft vertical profile or conflict resolution. Due to the impossibility of including many other areas, one of the cornerstones of this project is its extensibility and adaptability. In this sense, effective use is made of Java interfaces, thus allowing the simulator to be highly modular. This modular approach ensures that different components of the simulator, such as the atmospheric models, can be easily adapted or replaced. To ensure accessibility and encourage collaboration, the project's source code has been hosted in a public repository, inviting developers to contribute their knowledge, propose improvements and develop new features.

The development of the simulator has been done in Java, taking advantage of its portability and extensive resource library, and has been carried out in the Apache NetBeans development environment.

[CA] questa Tesi de Ma`ster se centra en la concepcio ́ i desenvolupament d’un simulador ae- rona`utic, utilitzant pr`actiques de programacio ́ orientades a la flexibilitat i la col·laboracio ́ oberta. El nucli gra`fic del simulador ha estat implementat amb el suport de WorldWind, un SDK (Software Development Kit) de codi obert creat per la NASA. WorldWind permet la manipulacio ́ i l’ana`lisi de la informacio ́ espacial en dues i tres dimensions, proporcio- nant una plataforma potent per a la representacio ́ realista d’aeronaus, aeroports, ajudes a la navegacio ́ i servituds entre moltes altres, tot en un entorn tridimensional dina`mic. El simulador abasta diverses `arees com la generacio ́ de rutes, el perfil vertical de l’aeronau o la resolucio ́ de conflictes. A causa de la impossibilitat d’incloure moltes altres `arees, un dels pilars d’aquest projecte ́es la seua extensibilitat i adaptabilitat. En aquest sentit, es fa un u ́s efectiu de les interf ́ıcies de Java, permetent aix ́ı que el simulador siga altament modular. Aquest enfocament modular garanteix que diferents components del simulador, com els mo- dels atmosf`erics, puguen ser f`acilment adaptats o reempla ̧cats. Per a garantir l’accessibilitat i fomentar la col·laboracio ́, el codi font del projecte s’ha allotjat en un repositori pu ́blic, convidant als desenvolupadors a contribuir amb els seus coneixements, proposar millores i desenvolupar noves caracter ́ıstiques. El desenvolupament del simulador s’ha realitzat en Ja- va, aprofitant la seua portabilitat i la seua extensa biblioteca de recursos, i s’ha dut a terme en l’entorn de desenvolupament Apache NetBeans.