复杂虚拟训练仿真系统设计研究北大核心

为了满足信息化条件下复杂装备虚拟训练的需求,在阐述了装备虚拟训练仿真系统的分类的基础上,将训练与试验使能体系结构与高层体系结构进行对比分析,建立了基于二者相结合的系统运行支撑总体框架,描述了训练系统所包含的岗位教学演示、单兵与协同岗位训练、指挥视角监测等基本功能,设计了仿真系统的数据交互与工作流程,并结合虚拟训练仿真系统的实例,说明系统的实现形式。     

复杂虚拟训练仿真系统设计研究

为了满足信息化条件下复杂装备虚拟训练的需求,在阐述了装备虚拟训练仿真系统的分类的基础上,将训练与试验使能体系结构与高层体系结构进行对比分析,建立了基于二者相结合的系统运行支撑总体框架,描述了训练系统所包含的岗位教学演示、单兵与协同岗位训练、指挥视角监测等基本功能,设计了仿真系统的数据交互与工作流程,并结合虚拟训练仿真系统的实例,说明系统的实现形式。     

基于操作-响应模型的IPCA设计与实现

根据虚拟操作训练系统可以建立确定的操作部件和响应部件之间的逻辑关系模型这一特点,采用产生式知识表达方法和正向推理控制策略,构建了操作-响应模型。在确定误操作类型的基础上,设计了基于操作-响应模型的IPCA(Intelligent Process Control Agent),同时给出了具体的技术实现过程。     

潜艇训练虚拟水声目标仿真研究

针对潜艇实装训练虚拟水声目标逼真度较低的问题,采用嵌入式训练系统向潜艇声呐系统提供目标的水声特征仿真信息。建立了虚拟水声目标声学特性计算模型,研究了水声传播损失计算方法,建立了海洋环境噪声级和平台自噪声计算模型,建立了虚拟水声目标运动计算模型,在嵌入式训练系统中构建了虚拟水声目标智能机动决策模块。仿真实验验证表明,综合采用上述方法能够有效提高虚拟水声目标的训练逼真度,满足潜艇实装训练要求。     

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YOLOv3-tiny的智能侦察虚拟训练系统研究

虚拟训练系统广泛应用于医疗、航天、军事等领域,能够有效降低训练成本,提升训练效率,保障训练安全。针对无人机侦察训练飞控条件苛刻、搭载算法时延高、潜在安全隐患大、训练成本高的特点,提出在虚拟场景中应用目标检测算法的虚拟训练系统总体研发方案。该系统在YOLOv3-tiny算法的基础上,用Unity3D camera组件渲染代替无人机视频流进行数据传输,通过OpenCV for Unity插件搭载YOLOv3-tiny算法对车辆和人员进行目标检测,并实时返回检测画面。经过系统测试实验,实现了无人机智能侦察功能,目标检测速度稳定在25 fps,识别置信度达80%以上,各项指标评价良好比例达88%以上,满足了飞控模拟和算法检测训练。     

基于IData的飞行训练模拟器座舱设备仿真

采用图形仪表的方法仿真飞行训练模拟器座舱设备是提高系统性价比、可靠性、维修性的重要手段。本文分析了虚拟仪表开发软件IData的特点,归纳总结了在飞行仿真中的开发流程,深入研究了IData关键技术。经在多项产品开发应用中表明,使用IData平台开发的软件,画面逼真、响应实时、可扩展性强、性能稳定,满足专用设备和飞行训练模拟器的使用要求。     

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。     

军事虚拟训练系统关卡测试用例设计与优化

测试用例的数量和质量决定军事虚拟训练系统软件测试的成本和有效性。针对军事虚拟训练系统软件测试随意性较强,测试效率不高的问题,定义了军事虚拟训练活动图形式化图形符号的语法与语义,在此基础上提出了基于形式活动图的军事虚拟训练关卡测试用例设计方法,通过测试用例优化对生成的测试用例集进一步的合并简化得到最小测试用例集,通过实例对提出的基于形式活动图的军事虚拟训练关卡测试用例设计与优化方法进行了应用说明。     

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。     

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。     

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。     

某战术训练模拟器快速校准数据采集系统

某战术训练模拟器数据采集采用现场总线方式,由主控计算机作为上位机,两个单片机控制盒作为下位机。通过采用RTX实时操作系统产生精确定时,同时以事件驱动的方式实现数据采集程序同步运行,通过485总线在数据采集程序与2个单片机控制盒之间实现应答式数据通信,从而实现数据采集系统与主时钟的完全同步。设计了模拟量输入数据采集表的人工改写功能,实现了能够自动更新模拟量输入数据采集表的快速校准方法,满足了操纵机构模拟量输入数据实时性、可靠性、维护校准高的要求。     

装甲车辆驾驶动作模糊模式识别研究

针对装甲车辆驾驶技能等级评判系统中,如何将驾驶训练过程中采集的驾驶动作数据还原成实际驾驶操作动作的瓶颈问题,采用模糊模式识别的方法,实现了对无限长待识序列数据的识别,并通过对实车采集数据的分析,验证了识别的有效性和准确性。     

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。     

Intranet环境下基于操作流的系统分析

提出了Intranet环境下基于操作流的系统分析法,并讨论它的两类应用.一是对计算机应用系统的整体设计分析,目标是把信息采集、处理和统计等由过去基于人工管理(处理)模式的处理转换为计算机网络下的管理(处理)模式;二是对数据项的存储结构和建立在该结构上的算法进行可视化描述.     

无人侦察机作战效能评估模型

以层次分析法为基础,应用模糊评价的方法,综合考虑无人侦察机自身系统以及在作战运用中的多种情况,提出了完整的无人侦察机作战效能评估指标体系.建立了无人侦察机作战效能评估模型,从而实现了无人侦察机作战效能的定量评估,其中效能指标综合计算中融合了层次分析法和模糊系统理论.通过仿真计算,验证了模型的正确性.研究结果避免了复杂推理过程,且计算方便,可用于无人侦察机发展论证及实际作战.     

案例智能维修训练系统的设计与实现

基于案例的智能维修训练系统将智能教学系统与CBR技术结合起来应用在故障维修领域。在智能教学理论与CBR技术的支持下,围绕案例阐述了智能维修训练系统的设计和实现。给出了系统的通用体系结构;采用框架法实现知识库的设计;分析学生模型的构成并给出学生知识水平和学习能力的评估方法;针对训练策略给出其控制流程及其实现过程。这种基于案例的智能维修训练系统能有效地应用于装备的实际维修训练中。     

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。