非致命武器虚拟拆装训练系统设计

主要论述了非致命武器虚拟拆装训练系统的功能设计、软硬件组成,进行非致命武器虚拟拆装的工作流程,系统开发平台的选择以及系统管理、虚拟拆装、操作考核等三个模块。从而建立了武警部队非致命武器虚拟拆装训练系统构成,为武警部队武器装备信息化建设提供智力支持。     

基于逻辑判断的虚拟拆装技术研究

虚拟拆装技术是虚拟现实技术在机械制造与维修领域的重要应用,它以虚拟环境的建立为前提条件,用一定的逻辑思想流程实现人机交互功能。对虚拟拆装训练系统逻辑思想进行了阐述,对拆装系统开发方法进行了深入的分析,重点研究了实现虚拟拆装过程中的逻辑判断规则,针对系统开发过程中所要解决的关键问题,创建了具体的操作-响应模型:父体操作-响应模型和子体操作-响应模型,并对这两种模型的运算方式进行了具体分析与深入的研究。     

虚拟装备操作训练的综合评价模型研究与应用

针对目前虚拟操作训练的评价方法中均未考虑指标的模糊性和随机性问题,引入正态云模型理论,提出了基于层次分析法、熵权法的云模糊综合评价模型,实现对虚拟训练过程的全面评价。通过对虚拟装备操作训练的标准操作流程分析,给出了虚拟操作训练综合评价指标体系;利用层次分析法和熵权法确定指标权重,减少了主观因素对权重分配的影响,并以云模型和模糊综合评价相结合的方法建立云模糊综合评价模型,降低了评价指标的模糊性和随机性对结果的影响。最后通过实例仿真验证了模型的有效性,结果表明该模型能对操作人员的操作水平进行客观全面的评价。     

基于HLA的某型机动指挥分布式训练模拟系统设计

在分析某型机动指挥系统的操作规程和部队需求的基础上,将训练模拟器和先进的计算机仿真技术结合起来,设计了基于HLA的训练、考核和管理仿真系统,以较小的代价解决部队的实际训练需求.针对该武器装备操作训练的特点,重点介绍了仿真联邦的设计以及成员对象模型SOM和联邦对象模型FOM的设计与实现.     

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WTK的装备维修训练虚拟现实系统建模与仿真算法

结合装备维修训练虚拟现实系统(VEMT)的研制,建立了基于WTK(虚拟现实工具包WorldToolKit)的VEMT层次结构模型和仿真场景图,并介绍了VEMT的主控模块仿真算法、场景图仿真算法、立体显示仿真算法和虚拟手抓取物体算法.     

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。     

某自行高炮跟踪模拟训练系统的设计与实现

采用模拟训练装置进行武器装备操作技能的训练已成为当今装备操作训练的重要发展趋势.介绍了某自行高炮跟踪模拟训练系统的设计要求,硬件组成和各软件模块的设计与实现.经部队实际测试表明,该系统能够解决目标航路的实时生成、控制、测量和显示等关键问题,实现对目标的搜索与跟踪训练.     

无人机虚拟维修训练系统及其HLA设计

以某型无人机虚拟维修训练系统的设计为实例,采用Creator对联邦实体建模,结合动态视景仿真软件Vega Prim e进行环境与目标的驱动,基于高层体系结构HLA对系统的分布式网络互联进行仿真设计,无人机虚拟维修训练系统有效地改善了目前无人机结合实装进行操作训练的局限性。     

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。     

基于GAHP和熵法的虚拟训练综合评价

针对武器装备虚拟训练中评价一次操作数据无法客观反映受评者真实水平问题,提出了基于灰色层次分析和熵理论的虚拟训练评价方法。在获取每名受评者操作数据样本的前提下,通过灰色层次分析,确定指标层次和初始权重,利用灰色评估方法确定相应指标的灰类,对灰数归一化加权得到每个指标的评分,并确定综合总评分;引入不稳定因子,借助熵法确定受评者每个指标的不稳定性。最后,通过实例验证了方法的有效性,并根据不稳定因子和各指标评分向受评者提供了后续训练提升的建议。     

装备分布式虚拟维修训练仿真负载平衡研究

基于HLA的装备分布式虚拟维修训练过程极易产生仿真节点负载失衡,以往的负载平衡研究多关注资源利用率,仿真运行过程中可能会因节点负载的不均衡进行频繁的负载调度,影响仿真运行效率.针对此问题,以保证仿真节点的高效运行为首要目的,将负载平衡定义为不存在超载节点即为平衡,提出了一种动静结合的复合式负载平衡调度方法.研究了复合式负载平衡系统的体系结构,采用最小连接调度法实现了节点静态负载的粗粒度平衡,引入仿真运行比率分量参数表征负载量值,进而设计了动态负载平衡算法对仿真运行过程进行实时监控和调度.实验结果表明,改进后仿真平衡调度频率明显下降,实现了资源利用率和仿真效率的平衡兼顾,取得了良好的效果.     

一种面向虚拟维修训练的拆装序列描述方法

通过分析机电产品的维修特点、虚拟维修训练的需求以及产品维护规程的结构特点,提出了一种采用树型和有向图混合结构来统一描述产品维护规程和拆卸安装序列的方法,并以Visual C++/MFC为工具,开发了维护规程控件,解决了虚拟维修训练中产品维护规程和拆卸安装序列的同步直观显示、约束关系解算、规程文件存取等问题,并为维护规程的可视化编辑提供了工具。实践表明,该方法满足虚拟维修训练对维护规程和拆装序列的描述要求。     

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.     

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。     

均匀圆阵主特征矢量分析解相干算法

为解决均匀圆阵的相干信源波达方向估计问题,提出一种适用于均匀圆阵的虚拟均匀线阵主特征矢量分析算法。采用模式空间变换将均匀圆阵转换为虚拟均匀线阵,对其数据协方差矩阵进行处理以构造主特征矢量矩阵;引入加权最小二乘法,通过重复迭代得到子空间各元素之间的线性预测系数,从而求得相干信源的波达方向估计值。理论分析和仿真结果表明,该算法对相干信源具有较好的估计精度,且具备高分辨率和低复杂度的优点。     

基于矩阵变换的坦克驾驶训练数字化记录与评判系统研究

为了解决坦克驾驶训练中因操作状态难以保留、操作细节难以再现而无法实现对训练成果深入分析与客观评价的不足,以坦克驾驶训练数字化记录与评判系统总体设计为切入点,基于基础驾驶动作的分解与组合以及车辆状态信息获取设计了驾驶动作记录仪,实现了坦克驾驶训练过程中动作状态信息的采集与数字化存储,并应用矩阵变换理论,提出了一种基于关键性动作参数查找与判断的方法,对基础驾驶动作进行了过程识别与效果评判。分析表明:该系统的技术能对坦克驾驶动作状态进行数字化记录,而基于状态矩阵变换的方法能实现基本驾驶过程的识别与评判。     

权值编码遗传算法在单机任务规划中的应用

任务规划是在任务有不同威胁程度,资源消耗和战术价值条件下,寻找总战术价值最高,而又不超出约束的任务链,这对飞机完成任务中具有重要作用,针对机载资源有限、任务有不同威胁程度和战术价值,提出了基于权值编码遗传算法的任务规划方法,该算法通过对原始问题的偏离和启发式解码来得到最优的可完成任务子集.仿真结果验证了算法的有效性.