虚拟仿真技术及其军事应用

虚拟仿真技术是近年来系统仿真领域研究的热点问题,而且在军事领域有了广泛的应用。本文以虚拟现实技术为基础,具体讨论了虚拟现实技术在作战仿真中的应用,对虚拟作战仿真的研究进行了探讨。     

机器人仿真系统中动态图形的快速生成和处理

本文提出一种用于三维动态图形快速生成与处理的算法,能适应机器人实时仿真的要求。算法包括几何体定义、变换、隐藏线消除和动画技术等内容。本算法使用Turbo-Pascal语言在IBM-PC机上运行通过。     

机器人仿真系统中动态图形的快速生成和处理

本文提出一种用于三维动态图形快速生成与处理的算法,能适应机器人实时仿真的要求。算法包括几何体定义、变换、隐藏线消除和动画技术等内容。本算法使用 Turbo-Pascal 语言在 IBM-PC机上运行通过。     

迷彩伪装的三维视景仿真

针对当前军事工程伪装设计中存在的以经验为主导、设计效果无法预测等问题,提出一种基于MFC的Vega Prime仿真方法用于迷彩伪装的三维视景仿真。以我国某地区的数字高程模型为基础数据,采用三维可视化仿真技术,构建了伪装场景的地形模型和地物模型。通过纹理映射技术把迷彩图案实施到模型表面,并利用实时渲染引擎Vega Prime API对模型进行渲染,建立迷彩伪装仿真场景。仿真结果表明:采用视景仿真技术对工程伪装效果进行虚拟场景再现,能够生成逼真的迷彩伪装场景。     

一种新的近似优化方法——变复杂度优化

随着仿真技术的发展,基于仿真的优化在工程、军事等领域越来越占据突出的地位。随着高逼真度仿真模型的大量使用,仿真优化计算的时间复杂度成倍增长,使得采用传统的优化技术无法取得令人满意的效率。提出了一种基于近似模型的变复杂度优化方法,它通过标度函数保证优化的收敛性,通过信赖域方法保证优化在有效的范围内进行。数值算例表明这种算法能有效降低对于高复杂度模型的调用次数,达到降低仿真优化计算复杂度的目的。     

一体化军事通信网络建模仿真面临的挑战

现代高技术战争越来越要求军事通信网络实现综合一体化 ,以合理地搭配使用资源 ,提高整体的作战效能。建模与仿真技术是研究、分析、验证、设计和评估一体化军事通信网络的有效工具。随着军事通信网络规模越来越大 ,技术复杂性越来越高 ,网络建模与仿真技术将发挥越来越大的作用。本文总结了我们在军事通信网络一体化建模仿真的实践中面临的五项技术挑战 ,这些问题的提出与研究对于我军通信网络一体化仿真系统的建设是一个有益的探索。     

装甲车辆运动姿态实时仿真系统设计与实现

系统基于计算机仿真技术构建装甲车辆运动时的虚拟战场环境,利用自动控制技术和虚拟现实技术实现对装甲车辆运动姿态的实时仿真,采用同步建模和实时动态仿真技术实现机电系统与视景的同步仿真,从而保证了平台振动位置与由视景运动产生的位置变化一致.通过软、硬件互补的优化设计,提高了系统的抗干扰能力,实现了高仿真度、高质量的仿真通用平台的研制.该系统模型结构完整,参数选取精细,量化科学,三维图形实时性好,模拟程度逼真,工作可靠,维护方便,通用性强.     

一个实时图形显示软件系统

本文介绍的是在我校研制的X—2型彩色图形显示机上实现的一个实时图形显示软件系统。它是一个控制中心分系统的重要组成部分。该中心配有4台X—2型彩色图形显示机,在执行任务过程中担负实时监视整个系统中各个分系统的设备状态、试验进程、实时数据和飞行器的运动轨迹等。它具有较高的可靠性和较好的可维护性,对研制军事指挥系统有较大的参考价值,对设计民用的监控系统也有一定的参考价值。     

虚拟环境中坦克射击训练仿真系统

在作战仿真系统中,坦克是一种重要的武器仿真实体,其火力模拟常成为研究的重点.结合科研实践,采用计算机仿真技术和部分坦克实装相结合的方式,对坦克炮长在虚拟环境中的射击训练进行仿真,着重从系统设计原理、系统软件和硬件的设计与实现等方面进行系列研究.实践证明,单片机技术和汇编编程的组合运用,不仅使系统数据的采集和传输更加实时准确,而且大大提高了系统的效能比,取得较高的军事效益和经济效益.     

基于STAGE平台的海军作战仿真设计

随着仿真技术的发展 ,仿真在军事领域的作用和所带来的效益日益突出。如何充分地利用仿真技术 ,提高作战实验的手段并推动军事理论的发展 ,是作战仿真人员面临的一个挑战。文章介绍了一个较先进的作战仿真平台———STAGE ,它提供了各种工具和框架产生定制的应用仿真程序 ,缩短了建立复杂作战仿真系统所需的时间。文章还基于STAGE平台设计实现了一个海军编队防空作战仿真模型     

UML的实时动态视景仿真试验研究

视景仿真技术在武器装备研制领域得到广泛应用,但其技术复杂、协同工作困难等问题阻碍了进一步发展,因而提出一种基于UML技术复杂系统的视景仿真方法.运用UML对视景仿真模型间构造关系、模型的组织、仿真的修改维护等进行有效的管理,直至实现优化的系统研制方案.实际应用证明,该方法有利于视景仿真的数值计算可视化,模型间构造关系组织和视景仿真交互的维护管理,极大地提高了实际工作效率.     

军事仿真概念模型及其开发过程研究

军事仿真概念模型是对现实军事世界中事物或现象的一种独立于具体仿真实现的表示方法。规范的仿真概念模型是一种“认识标准”,是军事领域专家与仿真技术人员沟通、协作,提高仿真模型正确性、互操作与重用性的基础。本文从仿真概念模型的内涵、作用与分类出发,探讨了仿真概念模型在军事仿真开发中的位置和角色。     

导弹毁伤效果可视化仿真

三维视景仿真技术广泛应用于城市规划、军事仿真等领域,并发挥着重大作用。论述了4种基于Vega三维视景仿真技术实现特殊效果的方法,阐述了基于Visual C++和Vega的导弹毁伤效果仿真系统开发研究过程。结果表明了综合运用这4种特殊效果实现方法的可行性、优越性和实用价值,利用该系统可使训练人员直观地观察导弹击中目标毁伤状态的可视化仿真效果,有利于提高训练效果。     

仿真技术在军事电子信息系统中的应用(续)

3 仿真技术在军事电子信息系统中的应用 由于现代社会日趋“信息化”、“系统化”、“定量化”和“科学化”,使得解决各类不同军事电子信息系统问题变得日益复杂化,单凭传统的物理试验或数学分析方法去描述和研究军事电子信息系统的任务已难以奏效,而作为系统分析的一个有力工具即仿真,在工程技术、军事研究、科学试验和自然科学等领域得到了广泛的应用。     

战场环境下C4ISR系统体系对抗仿真测试技术

针对战场环境下C4ISR系统体系作战效能难以综合评估的技术难题,分析研究了传统HLA标准在网络化仿真领域应用的限制,借鉴其核心的公布-订购思想,提出了以网络化和面向服务为核心的松耦合、全共享的网络中心化仿真技术,解决了各仿真结点信息交互关系实时维护的技术难题,设计实现了以网络中心化仿真为技术基础的C4ISR系统体系对抗仿真测试环境,并对系统主要功能组成、相关的运行支撑环境、系统主要运行流程和信息交互过程等进行了描述.     

作战模拟在美国军队的新应用

多年来,美国军队在其建军过程中,立足把国防科学技术战略的重点放在演示验证和共同的作战模拟和演习上。作战模拟就是利用建模与仿真等高技术来演示验证联合作战能力。同时,美国国防部还将作战模拟技术应用于武器装备的研制领域,从此获得巨大的效益。近年里,美国国防部除了继续在传统的军事领域里深化开发作战模拟技术的应用外,同时还在一些新的领域里努力探索作战模拟的新概念与新应用。美国国防部及三军正在不遗余力地利用建模与仿真技术来开发高新技术,并努力使其转化为经济上能够承受的、决定性的军事能力。     

基于场景图形管理的三维空中态势引擎设计与实现

本文从传统空中信息指挥系统对三维显示的需求出发,以开源图形开发库OpenSceneGraph作为底层渲染引擎,结合OSG的场景图形管理技术和面向对象设计思想,给出了一副大规模空中态势场景的逻辑视图、场景树视图和类视图。以态势场景的构建和管理为核心,设计了一种适合实时显示大规模空中作战态势的三维显示引擎。该引擎实现了大规模地形建模、大规模航迹实时显示、探测器遮蔽算法、多样化视点等关键技术。利用该引擎二次开发的几种三维模块已经运用在实际工程项目中,该引擎具有高效率、跨平台、易集成、易扩展等优势。     

运输机装载规划视景仿真技术的研究

以运输机装载规划过程为仿真对象,建立简化数学模型,然后结合Unity3D引擎,运用视景仿真技术相关知识,把运输机装载规划全过程、运输机装载过程中质心变化等进行实时显示。运用视景仿真技术进行运输机装载规划,可对真实装载规划过程起到重要的引导作用,并且能够有效缩短运输机装载规划周期,提高运输机装载效率。     

基于场景图形管理技术的三维空中态势引擎设计与实现

针对传统空中信息指挥系统对三维显示的需求,以开源图形开发库(OpenSceneGraph)作为底层渲染引擎,结合OSG的场景图形管理技术和面向对象设计思想,给出了一幅大规模空中态势场景的逻辑视图、场景树视图和类视图。以态势场景的构建和管理为核心,设计了一种适合实时显示大规模空中作战态势的三维显示引擎。该引擎实现了大规模地形建模、大规模航迹实时显示、探测器遮蔽算法、多样化视点等关键技术。利用该引擎二次开发的几种三维显示模块已经运用在多项国防工程中,该引擎具有高效率、跨平台、易集成、易扩展等优势。     

仿真技术的现状和对武器装备仿真发展的建议

仿真技术是武器装备发展、使用的重要支撑技术。发达国家对仿真技术在国防领域的应用非常重视。我国自“七五”以来,武器装备的仿真也有很大发展,但距国际先进水平和我军武器装备发展对仿真的需求还有较大的差距。本文综述了国外军用仿真技术的状况,分析了我军武器装备发展对仿真技术的需求,根据国内仿真技术的现状,提出了发展武器装备仿真技术的对策。