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。     

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。     

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。     

嵌入式仿真技术及其军事应用研究

嵌入式仿真技术系统就是＂虚拟仿真实现在实装上,在实装上实施虚拟仿真＂,具有真实感强、时效性好、针对性强、跨度大、有利于决策指挥、效费比高的特点。嵌入式仿真在水面舰艇、装甲兵、炮兵、反坦克导弹分队、武警部队训练及战役模拟训练中都有应用。美军应用嵌入式仿真系统推动训练实现了全面转型。     

基于组件开发方法的反潜武器作战系统训练模拟器设计

为了满足海军训练的需求,提高训练的可信度,需要研制逼真度更高的模拟训练设备。为此,利用基于组件的开发方法设计了混合配置的反潜武器作战系统训练模拟系统。该系统不仅包括仿真设备,还包括实装设备。系统将两个独立的结构整合成一个系统,因此需要软件构架的独特设计。讨论了这一混合配置的系统训练模拟器的设计,提出了在实装战术网络和仿真网络之间的独特的系统接口设计,成功支持了训练模拟器的开发。基于组件开发方法的设计和思路对于训练模拟器材的设计具有很好的参考价值。     

雷达虚拟维修训练中交互系统的通用性

基于USB接口技术对"通用雷达装备虚拟维修训练系统(URVMTS)"的人机交互系统进行研究,通过合理的软、硬件设计实现了系统的通用性。不同的实装操作部件经过适当的信号调理均可以通过该系统方便地实现与雷达虚拟样机之间的交互。着重介绍了交互系统的通用性设计与实现方法,包括系统的通用性设计方案,USB硬件电路的通用性设计及相应的软件开发。     

船用锅炉排烟余热利用的研究

为了充分利用锅炉排烟余热,可将船用锅炉通风系统中配备一台燃气涡轮,在高负荷时进入烟囱前的锅炉排烟(即从经济器管束排出的烟气)流经该涡轮时所作的功可带动通风系统的压气机,但在低负荷时压气机需由燃气涡轮和辅助汽轮机联合驱动.经对该通风系统的压气机、燃气涡轮和汽轮机进行有关热力计算,结果表明:在锅炉通风系统中采用燃气涡轮来利用进入烟囱前的锅炉排烟余热,可以显著降低锅炉烟囱排烟的温度和节省蒸汽的消耗量.     

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。     

基于视景仿真的野营净水车模拟训练系统设计

野营净水车装备研制成本高,如果结合实装训练,存在着数量、场地、安全因素等限制.基于这样的需求,开发基于虚拟现实的野营净水车模拟训练系统.技术实现上,应用视景仿真软件Creator的层次化结构、纹理映射和LOD等技术,建立、管理和优化模型.在Vega中设计仿真程序,通过设计碰撞检测,编辑漫游路径,实现自动漫游和基于鼠标的训练操作,且由于声音、文字效果的加入,使模拟训练更为真实.试验分析,该系统适应性好,克服了实装训练的一系列问题,提高了野营净水车的训练效率.     

基于DIS的防空兵仿真训练空情发布系统

主要从防空兵仿真训练空情发布系统的内容入手,提出了空情系统仿真训练的基本需求,给出了空情系统仿真训练的基本流程和框架结构.用面向对象的方法设计本系统的航路编辑模块及空情数据库模块,利用DIS技术,对作战飞机、武装直升机、巡航导弹等多种虚拟目标进行仿真建模,并利用Matigen对空袭兵器进行建模,利用Vega实现对空袭兵器模型的飞行控制.     

往复活塞泵工作特性影响因素分析

为了系统地研究往复活塞泵的动态特性,分析往复活塞泵工作特性的影响因素,应用模块化建模思想,采用集中参数模型,基于AMESim平台建立了往复活塞式自增压系统仿真模型。分别研究蓄压器气腔初始压力、燃气发生器下游等效容腔体积和燃气发生器喷嘴数量对往复活塞泵工作特性的影响。结果表明:蓄压器气腔初始压力越大,往复活塞泵启动越快,但是其稳定工作时调节能力越弱;燃气发生器下游等效容腔的体积越小,往复活塞泵的启动时间越短,但是压力波动越大;燃气发生器喷嘴个数越多,燃气发生器内压力波动越小,但是增压速度变慢,导致往复活塞泵启动时间有所增加。     

Numerical investigation on cooling performance of filter in a pyrotechnic gas generator

As a key part of the pyrotechnic gas generator,the filter not only removes the particulate matter but also cools the hot gas to a safe level.This paper aims to improve the understanding of the basic heat and flow phenomenon in the gas generator.The pyrotechnic gas generator is modelling by a simplified filter structure with fiber arrays.A finite-volume model of the heat and fluid flow is proposed to simulate the detailed multi-dimensional flow and energy conversion behaviors.Several verification results are in good agreement with data in different references.Simulation results demonstrate that the filter can not only absorb heat from the gas but also cause the high intensity enhancement of the heat transfer.The per-formance difference between inline and staggered arrays is also discussed.The findings of the study put a further prediction tool for the understanding and design of the filter system with fibers.     

考虑入口和出口容积效应的涡轮动力学模型

建立了考虑涡轮入口和出口容积效应的涡轮动力学模型 ,利用该模型计算了燃气涡轮气瓶启动的动态响应过程 ,分析了影响涡轮动态特性的主要因素。计算结果表明 :涡轮前容积对涡轮入口压力和出口背压的过渡过程均有显著的影响 ,涡轮后容积对涡轮入口压力的过渡过程影响不大 ,对涡轮出口背压的影响显著。     

空气/煤油/水燃气发生器点火特性试验研究

燃气发生器是超燃冲压发动机地面试验系统中的关键设备,为提高系统安全性和经济性设计了空气/煤油/水燃气发生器,在富燃状态下进行了一系列点火试验,试验结果表明：该型燃气发生器,实现可靠点火的余氧系数下限为0.51;水的加入使得化学反应速率和火焰传播速度降低,燃气发生器点火和火焰稳定困难,提高余氧系数可以提高点火可靠性。同时水的加入容易引起燃烧不稳定,通过提高余氧系数可消除低频不稳定燃烧。     

燃汽轮机作为坦克动力的现状与分析

阐述了美国、俄罗斯应用燃汽轮机作为坦克动力的现状。假设将俄罗斯ГТД-1250燃汽轮机及其传动装置装入国产某型坦克动力舱,通过对发动机牵引力和燃油消耗量的计算,并与原型坦克进行对比分析,结果表明：燃汽轮机作为坦克动力在性能上能够满足使用要求。     

空气/煤油/水燃气发生器点火特性试验

燃气发生器是超燃冲压发动机地面试验系统中的关键设备,为提高系统安全性和经济性设计了空气/煤油/水燃气发生器,在富燃状态下进行了一系列点火试验,试验结果表明:该型燃气发生器,实现可靠点火的余氧系数下限为0.51;水的加入使得化学反应速率和火焰传播速度降低,燃气发生器点火和火焰稳定困难,提高余氧系数可以提高点火可靠性。同时,水的加入容易引起燃烧不稳定,通过提高余氧系数来消除低频不稳定燃烧。     

基于系统构型替换的固冲发动机故障模式半实物仿真

为全面快速验证冲压发动机的故障检测算法,基于构型替换建立了能模拟多种固冲发动机故障的仿真验证平台。基于此平台,搭建了发动机点火故障模型、压强传感器故障模型、设备接口模型,以及与真实控制器中检测算法具有相同外部接口和系统构型的故障检测算法模型等。通过系统构型的切换,将同一个故障模式注入故障检测算法模型和真实发动机系统,并通过对比同一组故障模式下故障检测模型检测结果与发动机控制系统检测结果,来对发动机控制器中的故障检测算法进行快速验证。以无喷管助推器点火的检测为例,讲述了该方法的建模、实验验证及分析过程,此外,该方法还能应用到无喷管助推器关机、进气道前后堵盖打开、燃气发生器点火、燃气流量容错控制等多个故障模式的仿真模拟与验证,具有很强的通用性,能大大地降低控制系统开发与验证的时间成本,具有很强的应用价值。     

基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究

针对传统动力装置设计方法中存在计算复杂、动态性能难以计算等问题,提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先,利用模块化建模原理建立了动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写了各模型的仿真程序,并建立了动力装置仿真系统。利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计,设计过程及结果表明,采用仿真系统来设计动力装置可以准确计算动力装置的动态性能,同时对动力装置各部件的性能参数进行优化。     

固体火箭冲压发动机的工作特性分析

通过数值计算 ,分析了燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机、等空燃比工作的固体火箭冲压发动机和非壅塞固体火箭冲压发动机的高度特性和速度特性。结果表明 ,当导弹的飞行高度和速度变化时 ,燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机性能变化最大 ,燃速压强指数为 1 0的非壅塞固体火箭冲压发动机的性能基本实现了等空燃比调节。贫氧推进剂的燃速压强指数越高 ,非壅塞固体火箭冲压发动机燃气流量的自适应调节能力越强。