船舶操纵模拟器立体视景系统理论、方法和实现的研究

在船舶操纵模拟器中,视景系统的立体显示为场景中物体的空间关系提供重要的视觉信息,并大大地增强了三维场景的真实感。分析了立体显示方法的原理,介绍了多通道立体显示系统所需的设备及环境,提出了基于Vega的船舶操纵模拟器的立体显示视景系统结构框架,阐述了Vega中场景初始化的方法及立体显示参数的设置,并实现了基于Vega的船舶操纵模拟器视景系统的立体显示,提高了船舶操纵模拟器视景系统的逼真度。     

基于反射内存网的多飞行模拟器时间同步

飞行模拟器是一个复杂的分布式实时仿真系统,而多个飞行模拟器的联网则要求高精度的同步、更高的实时性.首先对单台飞行模拟器的网络结构、同步机制进行了描述,然后介绍了反射内存网的工作原理,并利用反射内存网作为同步信号的传输链路,对多飞行模拟器组网的同步进行了研究,同时对反射内存网和以太网结构并存的特点进行了分析.     

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。     

分布式飞行视景仿真平台的设计与实现

基于多机空战战法训练设备的开发,对视景平台的组成、接口、网络结构、运行机制进行了总体设计,构建了一个具有基本仿真功能,并且相对通用的分布式可视化实时视景仿真平台.重点对飞行动力学仿真系统、视景显示系统和接口网络数据驱动进行了研究与实现.为提高平台的通用性和扩展性,采用了仿真控制主机和目标仿真机运行模式.仿真建模(Simulink)、三维建模(creator)和视景驱动(vega+vc)均采用商业软件,降低了平台的开发难度,缩短了开发周期,并且获得了高质量效果.     

基于空空导弹虚拟样机的虚拟靶试仿真系统设计

基于导弹虚拟样机仿真平台和商用视景仿真软件实现了空空导弹虚拟靶试仿真系统。充分利用了商用视景软件便捷、高效、高保真的飞行模拟解决方案,同时兼顾空空导弹性能虚拟样机拟真度高的特点。结合基于视景系统的人机交互飞行仿真模型开发、导弹虚拟样机的仿真模型组成与搭建、数据交互模块设计等内容,阐明了空空导弹虚拟靶试仿真系统的建立过程。     

高炮火控解算视景仿真系统设计与实现

基于外弹道的火控解算算法具有精度高的优点。在对相关算法数值仿真的基础上,针对仿真过程不形象直观的缺点,建立了视景仿真系统,分析了系统的整体框架,给出了视景仿真的工作流程,在三维视景环境中实现了目标航迹模拟、目标信息获取、命中目标解算,利用Unity3D的C#API驱动3dsMax建立的三维模型严格按照数值计算的弹道曲线运动,实现了弹道轨迹模拟和火控解算仿真。视景仿真的结果显示系统达到了预期的效果,并为火控系统和火控模拟器的研制开发提供了参考。     

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。     

MFC框架下的多通道视景仿真技术

采用分布式Vega Prime的仿真技术,结合MFC的多线程机制,解决了在视景仿真系统中大场景的显示问题,实现了大场景仿真的多通道显示及各个通道之间的数据传递和同步,外界输入设备对视景仿真的控制,并通过在工程应用中的实践,证明该技术是可行的.     

机群作战仿真系统的研究和开发

针对空间战场三维图像显示技术的需求,采用MultiGen Creator作为建模工具,Vega作为实时仿真驱动软件,在SGI图形工作站上开发了虚拟机群作战视景仿真系统,设计了系统软硬件体系结构,解决了地形分块、地形LOD(Level of Detail,层次细节)等大规模地形管理以及与飞行仿真系统的广播内存实时网络接口连接等技术,实现了空间战场环境、特效的逼真显示.仿真结果表明,该系统满足仿真实时性和逼真度指标要求,增加了飞行视景仿真的"沉浸"感.     

虚拟舰炮仿真训练系统的研究与设计

由于进行实弹射击的组织实施复杂,花费多,危险性大,易受天气,海况等条件影响,海军舰艇部队进行的实弹射击训练非常有限,远不能达到实战的需要.基于虚拟现实技术,对舰炮射击仿真训练模拟器的软件、硬件进行了总体设计,研究了炮弹弹道坐标的解算问题,使用Vega结合Creator进行视景系统的开发,研究建立了桌面式的虚拟现实系统.基本实现了舰炮射击仿真训练模拟器的桌面原型系统.     

一种分布式战术防空C3I系统仿真平台的框架结构研究

详细给出了分布式战术防空C3I系统仿真平台构建的总体设计及具体的网络平台方案。引入了高层体系结构 ,并将其技术规范应用到仿真平台的互联上 ,从而形成新一代的分布交互仿真系统。     

主动防护系统分布式火控平台设计与仿真

为设计和验证主动防护系统的分布式火控原理和算法，设计了主动防护系统分布式火控验证平台。根据主动防护系统的攻击原理和功能要求，构造了完整的硬件结构和软件架构，给出了详细的仿真流程，并对系统中涉及的各关键技术进行了分析和建模。最后，整个系统采用面向对象的程序设计方法和虚拟现实技术，实现了数字化的主动防护系统分布式火控仿真系统平台。该平台能够在虚拟作战场景中模拟真实的作战场景，能够有效地再现主动防护系统对目标的打击过程，也为主动防护系统的分布式火控原理验证和功能测试提供了技术手段。     

基于蒙特卡洛和multi-Agents的舰艇编队维修保障能力优化求解

针对舰艇编队的维修保障能力评估,采用蒙特卡洛方法和智能计算技术进行了建模,并在分布交互仿真环境下进行了求解.通过将舰艇编队维修系统按维修单位的功能划分成多个子系统,每个子系统抽象为能进行局部优化的Agent,实现了基于Agent的建模.在此基础上,重点讨论了基于HLA的仿真环境,通过应用RTI的服务确保了求解过程的时空一致性.仿真试验结果表明:通过采用蒙特卡洛方法、智能技术及分布交互仿真技术相结合的方法,能有效地对舰艇编队的维修保障能力进行评估.     

铁路区间信号系统测试评估平台——信号设备与列车运行仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台是对铁路区间列车运行安全控制和防护系统进行可靠性、安全性测试及评估的平台.区间信号设备与列车运行仿真子系统是平台的一个子系统,它为平台提供了一个虚拟的现场环境.采用面向对象技术和离散事件仿真技术对仿真子系统进行了研究.详细地阐述了信号设备及列车的仿真模型、设计和仿真算法,并给出仿真实例,满足平台对仿真子系统地要求.     

基于本体技术的分布式模拟训练系统操作监控平台

针对分布式模拟训练系统操作训练特点,在基于HLA（High Level Architecture）的模拟训练系统中,提出并建立了基于本体技术的操作训练监控平台,解决了训练系统和监控平台中操作消息的语义异构问题,实现了操作训练情况的动态实时显示。在平台实现中,采用RTI（Run-Time Infrastructure）提供的服务实现了联邦数据收发;建立了操作信息领域本体,采用计算语义相似度的方法实现操作信息由分布交互层向语义层映射;通过专家知识库和操作监控引擎判断操作逻辑合理性;利用View Graph以图形化的方式展示出操作训练情况。最后,通过一个炮车操作训练监控实例,验证了该平台的可行性和有效性。     

仿真系统在型号研制中的作用

仿真技术的应用范围已从作战领域扩展到武器型号研制领域。阐述仿真、仿真模型和仿真系统的基本概念和特点,以及分布交互仿真和虚拟仿真与型号研制的关系。以战术导弹为例探讨了仿真系统在型号研制、试验、评估和降低成本中的重要作用。     

基于HLA/RTI的炮兵指挥系统仿真设计与开发

HLA高级体系结构作为新一代分布式仿真技术标准,解决了仿真系统中的可重用和互操作性问题,在C3I系统仿真领域有着十分广泛的应用。分析了C3I系统仿真的可行性和必要性,简要介绍了HLA高级体系结构的技术规范,提出了一种基于HLA/RTI的能与实践相接的、易于扩展的炮兵指挥系统仿真框架,并依据联邦开发与执行过程模型(FEDEP)给出了该系统的设计与开发过程。     

基于ModelCenter的顶置武器站稳定精度优化

顶置武器站具有系统组成类型复杂、子系统间存在耦合作用的特点,导致多学科协同仿真的优化模型难以建立。通过Adams、Simulink分别建立了顶置武器站机械系统及控制系统模型,并在多学科优化设计平台Model Center中对该机电联合仿真模型进行系统集成;在此基础上,以顶置武器站稳定精度为目标函数,采用一阶差分模型对炮控系统比例系数及积分系数进行了灵敏度分析,并采用设计探索优化器对该参数进行了优化设计。仿真结果表明,所建立的顶置武器站稳定精度多学科协同优化模型设计周期短、计算效率高,为下一步进行顶置武器站多工况、多结构参数的优化设计提供技术支撑。     

基于分布式交互仿真系统的导调部研究

给出了基于分布式交互仿真系统的导调部体系结构,分析了导调部的功能,提出了其实现方案,最后给出一个基于装甲兵数字化部队作战仿真系统的具体应用实例。