基于过程建模的复杂装备虚拟维修训练仿真

针对复杂装备维修训练的特点,结合Petri网技术研究了维修作业过程的描述方法,建立了维修作业过程描述模型,可以清晰表达各维修作业间的逻辑关系、约束条件和维修保障资源的配置,引入时间概念也便于某些维修性分析工作的开展;基于此过程描述模型设计并开发了某型装备的虚拟维修训练系统,通过仿真实例,说明该系统可以有效地解决装备维修训练中存在的问题,具有一定的实用价值。     

BOM技术在复杂电路虚拟维修系统中的应用

给出了电路虚拟维修的定义,在复杂电路虚拟维修系统结构的基础上提出了建模需求,并给出了计算模型和交互模型的定义。以形式化的方法定义了BOM（Base Object Model）概念模型,通过分析电路仿真的特点,确定了电路BOM概念模型中的实体类型、事件类型和交互模式;特别是采用了“将实体类型区分电子元件类型和电信号类型,分别以客观属性和仿真语言描述的方法进行定义”的原则,既满足了仿真效果,又简化了建模复杂性。通过建立某型装备的复杂电路虚拟维修训练系统,验证了基于BOM的交互模型的有效性和实用性。     

基于OpenGL平台的虚拟海战场仿真

虚拟海战场仿真中,大规模动态海面的实时生成、各种作战平台的模拟是关键问题。基于海浪统计学模型,采用快速傅立叶逆变换、层次细节技术和与视点相关的可见性预判断技术,实时生成动态海面,依据蒲氏风级与浪高的对应关系,模拟不同等级海浪;采用3DM AX建模软件实现了舰艇、潜艇、飞机、导弹等作战平台的仿真;最后,采用粒子系统实现自然环境中的雾、雨、雪,以及舰船、飞机、导弹的尾迹的仿真。视觉效果较好。     

考虑仿真可信度的舰炮虚拟校射

为利用仿真模型在有限校射样本的条件下对校射补偿量进行合理估计,对考虑仿真可信度的舰炮虚拟校射方法进行了研究。对自适应加权贝叶斯估计方法进行了研究,一方面对仿真先验可信度的计算方法进行了分析,另一方面对考虑先验可信度的自适应加权贝叶斯估计算法进行了研究。在此基础上,结合舰炮虚拟校射的原理和需求,建立了舰炮虚拟校射诸元误差自适应加权贝叶斯估计模型。仿真验证表明:自适应加权贝叶斯估计方法能够利用试验数据对仿真模型的可信度进行有效验证并进一步实现对目标分布的有效估计;所设计的校射方法能够综合利用仿真模型和校射样本的优势,实现对诸元误差的合理估计,达到有效提高校射精度的目的。     

某型榴弹发射器的动力学建模与分析

为研究某型榴弹发射器的动力学特性,对其虚拟样机模型的建立展开研究。根据其机构运动原理,进行了必要的简化与假设,添加了相应的约束副,分析了关键部件的受力情况,计算了内膛合力,确定了射手和土壤边界条件的施加方法,采用静载与动载实验研究了橡胶缓冲部件的本构关系并确定了其合适的作用力添加方法。根据仿真结果,分析了自动机与机匣的运动曲线,与试验数据作了对比,误差在允许范围内。研究结果表明,试验的方法得到橡胶部件作用力,保证了模型的精度,动力学仿真模型满足精度要求,为武器系统的后续研究打下了良好基础。     

一种面向飞机虚拟维修的面向对象松散八叉树

为提高飞机虚拟维修场景的组织管理效率,提出一种面向对象松散八叉树方法,它结合面向对象和松散八叉树算法,构成一种以松散八叉树叶节点存储对象AABB树的新型树结构,该结构将场景对象从三角面片中分离出来,以实现对维修对象和工具的快速定位,降低因对象移动造成的场景更新时间开销。经过验证,该方法比传统八叉树效率更高。     

基于虚拟脱靶量预测的准闭环校射方法

针对传统高炮大闭环校射脱靶量不易检测、可校射时间短暂,提出了一种基于虚拟脱靶量预测的准闭环校射方法。首先给出了弹丸双站角度测量的初始状态估计算法;其次,结合外弹道理论建立了一种虚拟等距脱靶量的预测模型,分析了射击校正量的估计方法与准闭环校射方案的实现流程。该方法避免了大闭环校射对脱靶量的直接检测,并提高了高炮闭环校射的时效性。     

新型微小管道机器人驱动特性分析

研制了一种具有"大驱动、快速、长距离运动"综合性能的新型微小管道机器人。机器人采用电机驱动蠕动式爬行方案,主要包括自调节支撑机构、柔性保持机构、软轴驱动机构、卸载机构等,适用于直径为15~20mm的微细管道。在介绍了工作原理及机构组成的基础上,对各机构的力学特性进行了分析。虚拟仿真和样机试验表明,机器人能顺利通过曲率半径不小于80mm的弯管,移动速度为8~10mm/s,具有0~90°爬坡能力,可双向移动,其负载能力不小于10N,载重自重比可达6.67∶1。