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.     

舰艇编队作战视景仿真系统研究

针对现代舰艇编队作战视景仿真系统的复杂性和易变性,运用基于增量模型的三维实体建模方法建立了三维实体模型库,应用XML语言进行编队配置文件的数据管理,完成了不同想定下仿真实体及其调度关系的重组;采用内存映射机制和共享内存技术,设计实现了通用的视景数据接口;建立了各种非视觉物理量的可视化模型.仿真结果证明视景系统满足实时性...     

地面多机器人某仿真系统的设计与实现

采用Creator和Vega设计开发了地面多机器人作战仿真系统,对系统功能进行了分析,介绍了系统的实现方案.详细介绍了该系统中实现队形保持、运动控制、碰撞检测等关键技术问题的解决方案,并且详细介绍了视景驱动软件Vega中实现视点跟随、爆炸燃烧特效、天气变化特效等关键技术问题的解决方案.最后实现了整个系统的设计开发,实验表明该系统具有良好的交互性和实时性.     

装甲车辆运动姿态实时仿真系统设计与实现

系统基于计算机仿真技术构建装甲车辆运动时的虚拟战场环境,利用自动控制技术和虚拟现实技术实现对装甲车辆运动姿态的实时仿真,采用同步建模和实时动态仿真技术实现机电系统与视景的同步仿真,从而保证了平台振动位置与由视景运动产生的位置变化一致.通过软、硬件互补的优化设计,提高了系统的抗干扰能力,实现了高仿真度、高质量的仿真通用平台的研制.该系统模型结构完整,参数选取精细,量化科学,三维图形实时性好,模拟程度逼真,工作可靠,维护方便,通用性强.     

基于视景仿真技术的某型装备虚拟操作训练系统

探讨了某型装备虚拟训练系统设计开发全流程和关键性技术。运用GL Studio仪表仿真工具构建了装备虚拟操作机电面盘,MultiGen Creator软件对雷达车和训练环境进行视景建模,运用OPENGL完成装备标定瞄准镜和镜内分划的绘制,通过VEGA视景驱动和DOF技术实现了装备随动操作,系统实现技术复杂、难度高,涉及的技术对其它装备虚拟操作训练系统开发具有重要参考价值。     

基于Genesis的飞行模拟视景仿真系统开发

为构建大型、逼真的模拟训练战场环境,分析了Genesis仿真软件的特点,描述了基于Genesis的飞行模拟视景仿真系统组成及主要功能.重点论述应用Genesis开发飞行模拟视景仿真系统的流程,给出视景数据库综合构建的内容和方法,实现对虚拟场景中的军事目标、气象环境、特殊效果等对象的实时驱动和控制,并对系统开发过程中的区...     

基于Vega的战术与火力协同作战视景仿真系统

为了评估战术与火力协同作战对抗效能,建立了分布式战术与火力协同作战对抗网络仿真系统,给出系统框架并介绍各节点功能,详细介绍了视景仿真系统的实现方法和关键技术。基于Vega仿真软件环境开发了战场中的各种复杂场景特效,解决了非视觉物理量的可视化问题;利用Visual C++开发了视景仿真程序,解决了视景驱动和自动视点切换等具体问题。仿真结果表明视景系统可以逼真演示战术与火力协同作战过程并给出作战效能的直观评估。     

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。     

舰艇编队作战指挥系统设计与仿真平台

作战指挥系统是海上舰艇编队的神经中枢。针对现代舰艇编队作战指挥系统研制过程的特点,构建了支持协同建模、动态重组、敏捷制造和增量开发等功能的支撑平台。该平台由建模工具、仿真引擎、系统管理与模型部署3个工具组成,重点对建模工具和仿真引擎进行了介绍。建模工具支持多种开发视图、多种建模方法和模型表示方法,特别适用于对复杂大系统进行多层次、多粒度的建模;仿真引擎是模型的求解环境,为模型的运行提供柔性的架构、简单的接口和高级的支撑服务,大大地简化了应用系统的实现,促进了模型的复用。最后,举例说明了如何应用该平台开发一个应用系统。     

基于HLA的坦克分队作战视景仿真系统开发

利用三维可视化建模工具Creator、视景仿真软件Vega和HLA仿真支撑平台MAK-RTI,开发了基于HLA标准的坦克分队级作战视景仿真系统。使用Vega中的LOS碰撞检测方法,通过设置炮弹相邻两帧之间的距离作为碰撞检测距离,解决了碰撞中可能出现的穿越问题。分析了视景中坦克履带运动效果的实现方法,通过在Vega里动态切换履带模型Switch节点实现了履带运动效果。最后利用Vega中的特效模块实现了战场中的开火、爆炸等特效。     

飞行模拟系统中分布交互式视景的设计与实现

分布交互式视景是飞行模拟系统中的重要组成部分,是实现多机单通道（多通道）联网编队飞行的基础。提出了一种基于Mantis的分布交互式视景仿真系统,对视景系统的视景数据库、视景控制程序及网络结构进行了总体设计,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系统。并对多通道视景的同步、模拟器之间的时空一致性和三维模型简化等关键技术进行了研究与实现。该系统已经应用于实践,实现了直升机模拟器之间在同一环境下的联网飞行,并且取得了预期的视觉效果。     

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.     

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。     

火灾模拟软件FDS场景建模环境的设计

火灾模拟软件FDS是基于控制台的应用程序,场景建模文件需要用文本编辑工具编辑,模拟计算中要回到DOS环境中使用命令形式来调用。为了更加便捷地使用FDS软件,在VC++平台下设计出了Windows下的FDS场景建模环境,设计采用图形用户界面方式。系统结构主要由客户端界面和FDS后台引擎服务端构成,系统通过建立一个线程来开启FDS运算引擎,采用匿名管道技术来重定向FDS的运算步骤信息到用户界面中,使用该系统可以大大提高火灾模拟的效率。     

三维运动控制技术的研究与实现

研究了维场景中对象的动画实现技术,根据三维场景中对象的旋转、位移和缩放3个属性,利用关键帧的线性插值技术实现三维场景动画。使三维动画的编辑速度得到提高,并可脱离编辑平台运行。利用Python脚本动态载入的运行特点,将三维编辑平台里关键帧的数据转化为脚本文件,由脚本来控制场景对象的运动属性,再通过接口程序来动态加载脚本文件,实现三维场景动画的发布,很好地解决了三维动画的快速编辑,脱离编辑平台运行等问题。     

炮兵雷达阵地选择仿真系统的设计与实现

虚拟现实技术是20世纪末发展起来的一项涉及众多学科的高新应用技术,主要针对在MultiGen Creator和Vega软件平台下开发三维仿真系统。针对目前炮兵雷达阵地选择虚拟仿真的需求,设计了炮兵雷达阵地选择仿真训练系统,介绍了仿真系统的组成及功能模块,论述了二维数字地图生成与显示、三维场景生成与显示、视景仿真的实现等关键技术,最后给出了仿真效果图。结果表明了仿真系统的可行性和实用性,极大地提高了训练效率和训练水平。     

多源多目标信息融合仿真平台的分析与实现

多源多目标信息融合是当前军事科技的前沿,在武器控制数据链中有重要应用。开发对应的仿真平台,不但能减少实际设备开发带来的高投入,而且能对系统的性能做出深入全面的把握。仿真平台包括了5个工具,它们构成完整的从配置到性能评估的仿真测试流程。仿真工具是开放的,在教学和科研中,可以通过修改关键算法探讨提高系统性能的方法。     

坦克靶场射击模拟训练系统

研究了坦克靶场射击模拟训练系统的总体技术,给出了系统的结构与功能,构建了靶场射击模拟训练系统硬件和系统软件,重点阐述了信号接口模块、判命中子系统、靶场管理子系统、视景回放子系统和参数分析子系统的技术方案,并给出了具体的实现过程。     

基于Multi-Agent的武器装备虚拟维修训练系统

提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由主控Agent、仿真Agent、和接口Agent3个具有交互作用的Agent组成,从而将虚拟维修训练系统的开发转化为一个多Agent系统的设计与开发.基于多Agent的框架结构可实现受训者的智能模型及虚拟训练场景中虚拟物体的行为模型,从而可以提高VMTS的健壮性和可重用性.基于Agent的概念模型实现了Agent之间的交互和协作,并介绍了主控Agent和仿真Agent的具体实现方法.     

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。