基于Virtools 4.0的某型船艇柴油机虚拟维修关键技术研究

针对目前船艇柴油机维修训练方式,提出一种基于Virtools 4.0的虚拟维修方法,并对虚拟维修中的虚拟维修建模技术和虚拟维修仿真技术进行研究讨论,重点分析了场景优化、碰撞检测以及交互式维修过程仿真等关键技术。根据实际维修过程,制定虚拟维修训练流程图,编写交互式维修过程实现程序,实现了对船艇柴油机的虚拟维修仿真。最后结合自身的开发经验总结出Virtools 4.0应用中应注意的几个问题。通过对基于Virtools 4.0的虚拟维修关键技术研究,为船艇柴油机虚拟维修训练系统设计开发提供了一定的理论依据。     

某型炮射导弹虚拟检测维修训练系统总体技术研究

研究了某型炮射导弹虚拟检测维修训练系统的总体技术,给出了系统所要实现的功能,构建了交互式虚拟半实物仿真系统硬件和系统软件,设计了基于HLA分布式炮射导弹虚拟检测维修训练联邦结构和联邦成员结构及炮射导弹虚拟检测、维修操作训练子系统的技术方案,并提出了具体详细的技术实现途径.     

一个基于Jack的装甲车辆虚拟维修训练系统

通过在维修仿真中引入虚拟人,可以显著提高场景的逼真性、真实感。基于虚拟人的几何建模与动作控制技术,设计实现了一个虚拟人动作数据库(VHAD),自下而上由基本动素层、维修动素层和动作单元层组成。基于动作库,进而设计并实现了一个面向维修训练用途的虚拟维修训练系统(VMTS),并针对装甲车辆动力系统更换进行了实例验证,仿真结果表明该系统能够有效地加快维修过程的创建,改善了人机界面的交互性能,提高了虚拟人的智能程度,基本满足了维修训练的要求。     

虚拟维修仿真数据编辑系统研究

为有效解决虚拟维修系统中仿真数据编辑技术不通用的问题,在深入研究虚拟维修数据模型、交互任务分析、仿真数据管理等关键技术的基础上,设计开发了具有工程应用价值的虚拟维修仿真数据编辑系统.在分析系统设计需求的基础上,设计了系统总体结构,基于S1000D设计了虚拟维修数据模型,基于UML分析了维修样机编辑和维修规程编辑过程中的交互任务,基于XML实现了仿真数据的编辑、存储与发布.该系统应用于某型复杂装备虚拟维修,验证了系统的各项功能和应用效果.     

基于虚拟样机的导弹维修训练仿真系统

以虚拟样机技术为基础 ,提出了装备虚拟维修训练系统建设总体方案 ,主要用于解决目前武器装备维修训练采用实物、实兵、实地训练 ,日常训练成本高、危险性大、训练效率与训练效果有待提高的问题。采用虚拟样机技术开发的装备维修仿真训练系统是解决目前武器装备维修训练突出问题的有效途径。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     

基于认知实验的虚拟维修训练效果评估研究

为了客观、准确地评估虚拟维修训练系统的训练效果,从实验的角度出发,提出了基于认知实验的虚拟维修训练效果评估方法。首先,分析了虚拟维修训练的评估现状;其次,重点阐述了该方法的实施步骤,并通过对比维修人员基于传统训练手段和虚拟维修训练手段的考试成绩,评估训练系统的训练效果,为系统的改进、优化以及下一步的推广使用提供了重要的理论依据;最后,通过实例分析,验证了该方法的可行性和科学性.     

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。     

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。     

某雷达装备虚拟训练系统实现技术

从实际装备的特点出发,确定了虚拟训练系统的分布式实现模式.以该实现模式为基础,对系统软件结构框架、基于HLA/RTI的分布交互以及虚拟装备的人机交互等关键技术的实现进行了讨论,解决了雷达装备虚拟训练系统的系统集成环境构成、各仿真节点间的分布交互以及人机交互等问题,最后在虚拟训练系统上实现了雷达装备的开关机、跟踪以及故障维修等不同训练功能.     

虚拟维修训练中故障建模与仿真

在分析维修训练需求、仿真方法的基础上,建立由故障现象、维修对象、故障传播有向图组成的故障模型,并研究了虚拟环境中检测特征数据的建立、故障现象的模拟及仿真运行流程,利用Virtools实现了典型故障的建模与仿真,较好地完成了故障现象和数据的实时生成,为维修人员提供了良好的观察与检测故障的虚拟维修环境。     

基于agent的多传感器管理原型系统研究

近年来,基于agent的分布式智能系统已成功应用于众多领域。将多agent技术应用于多传感器管理领域研究,以开发多传感器智能管理的多agent系统,提出了其原型系统的基本框架和系统实现途径及方法,其中着重研究了融合agent与传感器agent的原型系统结构、基于多a-gent理论的传感器管理问题分布式任务分解与控制问题以及agent之间的协调合作问题。原型系统的研究,为实际应用系统的研制开发提供了理论指导和方法依据。     

有虚拟势能点的编队控制策略

针对人工势能场方法容易陷入局部极值的缺陷,提出了有虚拟势能点的避障算法.该算法在编队进入对队形影响较大的复杂环境中引入额外的虚拟势能点,利用虚拟势能点的作用力使智能体脱离局部障碍物陷阱,进行队形重组,提高了编队队形保持能力;编队运动通过不同的地形时,队形变化程度不一,单一队形控制方法难以在各种环境下保持高效性、有效性,...     

基于强化学习的鱼群自组织行为模拟

自组织行为广泛存在于自然界中。为了通过学习的方式模拟鱼群自组织行为,构建了鱼群模拟环境模型、智能体模型和奖励机制,并提出了一种基于赫布迹和行动者-评价者框架的多智能体强化学习方法。该方法利用赫布迹加强游动策略的学习记忆能力,基于同构思想实现了多智能体的分布式学习。仿真结果表明,该方法能够适用于领航跟随、自主漫游、群体导航等场景中鱼群自组织行为学习,并且基于学习方法模拟的鱼群展现的行为特性与基于博德规则计算模拟的鱼群行为类似。     

装甲兵作战多智能体建模技术及其应用

利用作战领域启发知识,综合传统建模技术和智能体优点,首先按照分层结构化组合思想建立了装甲兵兵力智能体模型,并基于层次任务网的决策规划机制和基于军事命令控制结构构建了多智能体模型,然后采用VRMS平台开发了装甲兵作战多智能体应用验证演示系统,最后结合实例探索了多智能体系统在模拟训练、作战实验、辅助决策等领域的仿真应用,其研究有效地提高了装甲兵作战行为仿真的智能性、自主性和逼真性。     

基于Multi-Agent技术的动态电磁环境建模与仿真

针对传统的电磁环境建模方法难以准确地描述电磁环境动态变化的问题,提出了一种基于Multi-Agent技术的动态电磁环境建模方法。首先分析了电磁环境建模的层次结构;然后建立了通信电台、雷达、侦察站、干扰站的Agent实体模型,建立了Agent行动模型和Multi-Agent系统交互模型,解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题。最后设置某仿真场景,利用Netlogo仿真平台建立仿真验证系统,仿真结果验证了模型的有效性,表明了应用Multi-Agent建模方法解决电磁环境的动态模拟的可行性。     

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。     

MAS作战仿真中的人装单元Agent结构研究

研究了在多智能体系统作战仿真中人装单元Agent的结构，该结构以BDI模型为基础，由感知器、匹配器、信念集、愿望集、筛选器、意图、执行器和通信器等8个模块组成。介绍了每个模块的功能，并在给定仿真背景、元规则和能力属性的基础上进行了576次仿真对抗实验。实验结果表明，以这种Agent结构为基础的多智能体系统作战仿真结果符合军事常理，能够对作战仿真研究起到支撑作用。     

基于Multi—Agent仿真模型的非对称作战有效性分析

针对多要素在非对称作战中运用的复杂影响，建立了基于Multi-Agent的仿真模型，对非对称作战的有效性进行了数学解释；给出了Multi-Agent的系统结构，在EINsTein仿真平台中设置了指挥决策Agent、态势感知Agent、通信协作Agent和作战行动Agent，以此模拟作战要素在非对称作战中运用的主要功能，进而演示非对称作战的过程，获得非对称作战的仿真实验数据；仿真模型描述了多要素影响下作战体系的突变现象；通过作战目的的实现和高倍增的作战效果，实证了仿真模型的有效性和可行性。     

基于multi-agent编组的校园虚拟实验网格任务分配策略

在网格计算环境下,许多任务的执行经常需要同时协同分配多个agent以满足性能需求.提出了一种新的基于multi-agent编组机制的agent协同分配方法.首先,对传统编组算法和multi-agent编组算法进行了分析比较.然后,设计了校园虚拟实验网格调度系统及其任务分配算法,实验结果表明:当CDR=0.2时,算法与传统算法带来最好的目标价值,在某些条件下,传统算法略微胜过该算法,当CDR增大时,该算法比传统算法执行得更好.     

基于Multi-Agent仿真模型的非对称作战有效性分析*

针对多要素在非对称作战中运用的复杂影响,建立了基于Multi-Agent的仿真模型,对非时称作战的有效性进行了数学解释;给出了Multi-Agent的系统结构,在EINSTein仿真平台中设置了指挥决策Agent、态势感知Agent、通信协作Agent和作战行动Agent,以此模拟作战要素在非时称作战中运用的主要功能,进而演示非对称作战的过程,获得非对称作战的仿真实验数据;仿真模型描述了多要素影响下作战体系的突变现象;通过作战目的的实现和高倍增的作战效果,实证了仿真模型的有效性和可行性.