某型训练模拟器视景系统的设计与实现

传统的实装训练方式不但耗费大量资金和军用物资,也大大缩短了装备使用寿命,训练安全还难以保证。基于计算机技术和虚拟现实技术的训练模拟器,正朝着高逼真度、互联互通和可扩展性越来越好的方向发展,有效解决了部队武器装备的训练使用需求。介绍了实现视景仿真过设计中的的几个关键技术,用Multigen Creator建立了虚拟战场环境,采用Vega仿真引擎来实现场景驱动,开发了一个导弹武器仿真训练模拟器视景系统,该视景仿真系统具有很强的可扩展性和兼容性。     

虚拟检测维修系统的设计与实现

结合实际装备维修工作的需求,开发了一套基于虚拟现实技术的具有一定通用性的虚拟维修训练系统。系统由界面层、应用层、对象层和技术支持层组成,运用OSG渲染创建逼真的场景,基于均匀网格和OBB树的混合碰撞检测算法解决碰撞问题,通过协同网络通信实现多人协作维修/检测操作。通过对某型装备手控台的虚拟维修训练系统的构建,证明系统能够快速开发相应的虚拟训练系统。训练过程中操作与场景变化实时同步,结果表明该系统能够有效提高操作人员的维修维护能力。     

基于EON Studio 6.0的某装备虚拟训练系统设计

探讨了利用EON Studio 6.0设计某装甲装备的虚拟维修训练系统的设计方案和方法。重点研究了系统实现三维建模和交互控制技术等关键问题的解决方案,以及对系统进行优化的方法,为其他装备虚拟操作训练系统的开发提供了依据。     

装备虚拟训练操作过程监控系统的设计

针对在面向操作训练的装备虚拟训练系统开发中遇到的对受训者操作监控的问题,为实现对装备操作过程的详尽描述和对受训者操作逻辑性的监控,提出了一种基于IDEF3的装备操作过程概念建模方法和基于有限状态机、浅层专家知识数据库的操作过程监控系统的设计方案。建立了监控系统的结构框架,并详细介绍了系统三个组成部分的设计方案：浅层专家知识数据库、操作过程状态机和通用操作监控引擎。基于此设计方案的操作过程监控系统已成功的应用于某装备虚拟训练平台,解决了对受训者的操作监控问题,提高了训练效果。     

通用雷达装备虚拟维修训练系统设计

针对目前装备模拟训练系统研制所存在的问题,以雷达装备为研究对象,开发了一种通用虚拟维修训练系统。该系统运用高层体系结构和组件技术,采用总线—插件的分布式软件体系结构,实现了系统开放互联的要求,有效降低了开发成本,提高了系统的通用性。     

基于Unity 3D的舰载机虚拟训练系统设计

分析了舰载机虚拟训练仿真系统整体框架和功能,并基于对视景生成技术的研究,运用三维建模软件以及Unity 3D场景编辑器,完成了虚拟训练场景的搭建。通过控制脚本编程,实现了场景的管理与控制以及场景环境元素的调节,实时地模拟出了舰载机飞行和降落的视景变化,为舰载机虚拟训练提供了逼真的仿真环境。     

火炮虚拟随机试验技术

为了实现装备的虚拟随机试验,运用虚拟样机技术和多刚体理论,建立了火炮系统动力学模型;基于模型考虑装备系统结构及参数的随机性、离散性,将随机模拟方法与虚拟试验技术结合,借助MSC\Insight模块开发了火炮虚拟随机试验平台。基于平台进行了火炮虚拟试验,并对实验结果进行了统计分析,实现了装备行为特征的有效模拟。     

基于HLA炮兵作战指挥视景仿真系统的设计与实现

基于分布交互仿真体系结构和虚拟仿真技术的发展,开发一套基于HLA的炮兵作战指挥仿真训练系统成为可能。介绍了炮兵作战指挥仿真训练系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且实现了Vega线程与仿真线程的通信。运行表明,该系统能够演示出仿真的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求。     

Virtools环境下虚拟装备行为控制方法

为解决当前基于Virtools的装备虚拟训练系统中外观模型与机理模型紧密耦合所导致的模型开发效率低、不可重用的问题,分析了虚拟装备仿真模型结构,提出了一种基于Virtools消息机制的虚拟装备行为控制方法,实现了机理模型与外观模型相互分离、彼此独立的开发和维护,提高了模型的可维护性和可重用性。基于该方法开发的“某高炮虚拟训练系统”,已推广至军事院校的教学、训练,其验证了该方法的可行性。     

基于3Dmax和OGRE的某型装备视景仿真研究*

某型装备视景仿真的研制对于提高教学质量和训练水平具有重要意义.提出了一种基于3Dmax和OGRE可视类的视景仿真方法,给出了视景仿真系统的总体结构和实现过程,解决了视景仿真过程中一些视点变换、角度控制、场景变化、面板仿真等关键的技术问题.     

VRML在电传动装甲车辆虚拟试验中的应用

传统的虚拟现实系统通常是基于C /OpenGL的,对硬件配置要求高、不利于网络传输,在MATLAB环境下进行调用和渲染时运算量大、实时性差.一种基于VRML虚拟现实技术和MATLAB仿真技术的虚拟试验方案,有效地解决了电传动装甲车辆动态仿真的实时性问题.运行结果表明,该方案简便可行、运行可靠,很好地满足了虚拟试验的要求,为MATLAB环境下的可视化仿真提供了一种有效方法.     

坦克嵌入式车场射击训练系统仿真技术研究

通过对视景仿真、车炮长仿真模型、射击仿真和虚拟士兵仿真等关键技术开展研究,研制了具有较强沉浸感的新型嵌入式射击训练系统。该系统可以使乘员充分利用坦克内的控制设备和通信设备在驻地进行训练,同时为乘员提供了真实的操作、训练环境,具有较好的训练效果。     

一种防空导弹全任务维修训练模拟器设计

针对当前部队缺乏装备维修训练手段的问题,基于"虚实结合"思想设计了一种防空导弹武器系统全任务维修训练模拟器。采用半实物仿真技术构建了基于以太网的多PC分布式体系结构;采用虚拟现实技术构建了虚拟维修训练环境;基于"虚拟维修中测量使用真实信号"理念采用"虚拟维修计算机+任意波形发生器"实现了战车测试信号产生;提出了"维修训练融入操作训练"的训练模式,实现了操作训练和维修训练的有效无缝连接。通过在教学实践中使用证明,该系统结构合理,可靠性高,扩展性好,并对其他复杂装备的维修训练模拟器研制有指导意义。     

可见光成像制导半实物仿真中的图像生成技术

目标成像仿真系统是半实物仿真试验中的关键设备,计算机图像生成技术又是成像仿真中的一项关键技术。根据可见光成像制导半实物仿真的需求,从星体数据的坐标转换、星体和目标的位置和亮度控制,以及在计算机仿真的虚拟空间中导引头与目标之间的相对关系等方面,讨论了目标/星光背景动态场景的软件研制过程,实现了高帧频目标/星光背景场景的动态生成,并在仿真试验中得到应用。     

三维运动捕捉技术在消防模拟训练中的应用

从角色模型的创建、消防员个性化动作数据的捕捉和处理以及利用该数据对模拟训练场景里消防员的驱动,探讨了如何将三维运动捕捉技术应用于消防模拟训练中。结果表明：三维运动捕捉技术的应用为解决消防模拟训练场景中虚拟消防员实时动画问题,人员疏散的视景仿真问题等探索了道路,奠定了基础。     

灵境技术在装备维修训练中应用研究

以虚拟现实技术为基础,提出了构建装备维修训练系统的总体方案.该系统的实现对于解决目前存在的复杂装备维修训练问题有重要意义.     

BOM技术在复杂电路虚拟维修系统中的应用

给出了电路虚拟维修的定义，在复杂电路虚拟维修系统结构的基础上提出了建模需求，并给出了计算模型和交互模型的定义。以形式化的方法定义了BOM（Base Object Model）概念模型，通过分析电路仿真的特点，确定了电路BOM概念模型中的实体类型、事件类型和交互模式；特别是采用了“将实体类型区分电子元件类型和电信号类型，分别以客观属性和仿真语言描述的方法进行定义”的原则，既满足了仿真效果，又简化了建模复杂性。通过建立某型装备的复杂电路虚拟维修训练系统，验证了基于BOM的交互模型的有效性和实用性。     

用可视化建模工具实现网络虚拟现实场景

虚拟现实技术在许多领域已经有了广泛的应用,利用可视化三维建模工具对视景仿真中应用的虚拟场景开发是一种新的方法,打破了传统的编程建模的开发思路。用三维可视化建模工具可以简化视景仿真应用中虚拟场景的构建过程,用较小的文件实现了三维的效果,从而实现在网络上虚拟游走。