基于虚拟现实的高精度仿真技术研究

随着科技的进步和计算能力的增强,虚拟现实技术得到了广泛的研究和应用。本文主要探讨了基于虚拟现实的高精度仿真技术。首先阐述了虚拟现实技术的发展及其应用领域;其次讨论了高精度仿真的关键技术,并分析了基于虚拟现实技术实现高精度仿真的具体路径;最后探讨了当前技术的局限性和未来发展趋势,特别是虚拟现实与人工智能的融合前景。本研究不仅为虚拟现实领域提供了新的技术视角,也为相关应用领域提供了宝贵的技术参考。

反舰导弹精度仿真中的海浪模型建立与校验

在评价反舰导弹武器系统精度时,常采用数字仿真分析,并采用数理统计方法进行统计,以评价导弹的作战效能。对影响导弹作战效能的随机因素进行分析是必要的。海浪是反舰导弹掠海飞行时的典型随机扰动因素。提出基于能量等分法,通过确定海浪子波的中心频率,以波浪叠加的形式建立了作用于反舰导弹雷达高度表的海浪仿真模型,采用谱估计法中的加权函数的协方差法进行模型校验。实践证明所建海浪模型是可信的。

高炮命中目标位置的解算方法及其精度仿真

高炮作为重要的近程地面防空武器,命中精度是衡量其作战能力的重要指标。但由于高炮本身的命中精度低杀伤半径小,为了提高高炮的命中目标精度,提出了一种精确解算提前命中目标位置的微分算法,并给出了算法具体的计算流程和不同层次迭代步长的选取及调整方法。通过在不同的典型条件下进行仿真计算,同时将仿真数据同实际弹道表进行比对,结果表明:算法解算精度高、解算时间短且与实际弹道表数据相吻合。从而有效的验证了算法的可行性,可将算法用于实际高炮系统的仿真训练,对实际高炮火控系统的改进设计有参考价值。

危化品爆炸大规模高精度仿真软件研发与应用

为精准模拟大尺度化工园区、城市建(构)筑物群、加油/气站等场景内多元、多相危险化学品爆炸传播时空演化,基于多组分反应流Navier-Stokes控制方程,研发高精度保正加权本质无振荡限差分格式、Compact-WENO杂交有限差分格式等先进的数值计算方法;结合网格自适应、计算区域自适应扩大等高效加速算法与信息传递接口并行方法,采用Fortran语言自主开发危化品爆炸高精度有限差分求解器;采用C++语言基于面向对象程序设计方法自主开发适用于有限差分格式的前后处理模块;集成高精度求解器与前后处理模块,自主研发危化品爆炸大规模高精度仿真软件。结果表明:该软件可计算包含任意种组分的化学反应模型,具有多种湍流及湍流燃烧模型,能够实现危化品泄漏-扩散-爆炸全过程数值仿真。

基于Windows VxD的高精度仿真伺服控制系统

为进一步优化高精度仿真伺服系统的数据采集和仿真性能,应用WindowsVxD技术设计了一种新颖的高精度仿真伺服系统实时控制方案,给出了伺服系统中仿真机软件的WindowsVxD的关键技术实现。该仿真伺服控制系统整体结构采用三闭环控制。实际工程应用表明,基于VtoolsD软件开发平台、用C++语言开发设计的高精度伺服仿真系统的WindowsVxD仿真软件,其控制精度可达到0 0001,满足控制系统的精度和要求。

基于ADAMS的凸轮机构参数化设计及精度仿真分析

利用虚拟样机软件ADAMS对凸轮机构进行参数化建模,并对其进行运动精度仿真研究,分析了若干因素对凸轮机构精度的影响。以直动尖顶盘形凸轮机构为例,进行分析研究并得出结论,为提高凸轮机构的设计精度提供了理论依据。

3D室内高精度仿真方法研究

研究3D高精度室内覆盖仿真对提高规划技术水平、提升竞争力具有重要的意义,因此结合实际工程,研究一种3D高精度室内仿真方法,并侧重关键参数取值、室内覆盖评估和指标统计方法的研究。依据这种方法,可以快速准确通过仿真的形式进行室内覆盖预测,更加充分合理地评估利用覆盖预测结果,大大提高工作效率。

基于DCT的线性定常系统高精度仿真算法

为了提高线性定常系统的仿真精度和速度,提出了基于快速DCT的线性定常系统高精度仿真算法。该算法与传统的仿真算法原理不同,它以数字信号处理方法和多项式多点快速求值算法为基础,采用了特殊的误差补偿算法。理论分析和上机仿真实践表明,该算法精度高,对于阶次高的系统计算量很小,尤其适于大规模并行计算。

统计分析法及其在精度仿真中的应用研究

计算机化的统计分析方法在飞行器的研制和定型过程中有着重要的作用。本文论述了三种统计分析方法：蒙特卡洛法、统计协方差法和伴随系统（反演）法，并探讨了它们在命中精度数字仿真的应用研究。

卫星网联合定轨的多结构非线性参数建模及精度仿真

基于双星定位系统的多近地卫星的联合定轨,实际上属于多结构多参数非线性回归模型及其参数估计方法研究的范畴。据此建立了基于双星定位系统的近地卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型,通过引入加权因子讨论定轨模型的加权与参数估计问题,设计了卫星网联合定轨的多结构非线性回归模型的最优加权算法,并进行了两类仿真实验。仿真计算结果表明,基于最优加权的多结构非线性联合定轨建模方法及实现算法能够有效改善联合定轨精度,从实践角度证明了该建模方法的应用价值。

基于3D射线跟踪模型的5G高精度仿真研究

传统的无线网络仿真采用的模型相对单一且较为理想,实际无线信号在空间传播时一般都会受到建筑物、树木等的遮挡,信号会发生直射、反射、衍射、透射等,终端接收到的信号一般都是多径传播的结果。文章采用3D射线跟踪模型,同时结合5m高精度矢量地图对规划的5G基站进行仿真,能够较好地评估5G无线网覆盖的真实情况,指导运营商合理布局基站。

垂向航行体水下多元阵测量精度仿真算法

针对传统长基线定位方法不能解决水下垂向航行体测阵设计与精度分析的问题,提出了一种基于水声合作目标的水下多阵元测量精度仿真算法。该算法将阵元站址、时延测量、声速测量误差作为主要误差源变量,建立nRR测量体制误差传播仿真模型,采用蒙特卡洛数值方法迭加多维随机误差,复现复杂多阵元构型条件下的测量精度特性。仿真结果表明,该算法能够有效估计随机水下目标测量精度的三维分布,对基线长度、阵元构型等变化产生合理的响应,可为多阵元测阵的布站设计与精度评定问题提供参考。

面向变精度仿真数据建模分析的多任务学习方法比较研究

多任务学习(Multi-task Learning,MTL)是利用多个目标任务之间的关联性,实现跨任务知识迁移和共享,从而提高预测精度的一种数据驱动的机器学习范式。基于数值仿真器工程设计问题中经常存在多精度建模分析场景,即采用不同精度的数值仿真器获取数据进行建模。在上述场景中,仿真器的高/低计算精度可以被视为两种目标任务,同时,由于高/低精度数据针对的是同一个研究对象,彼此具有很强的相关性。其中的关键是如何从便宜、丰富的低精度数据中迁移出共享知识以提高基于昂贵、稀少的高精度数据的学习模型的预测质量。本文重点研究基于高斯过程(Gaussian Process,GP)或Kriging模型的多任务统计学习方法及其在高/低精度仿真建模分析方面的应用。首先,本文在典型多精度数值算例上对比分析了单任务Kriging模型,以及三种多任务(精度)模型CoKriging、MTGP(Multi-task Gaussian Process)和SDK(Simple Discrepancy Framework by Kriging,SDK)的特点及预测能力。最后,本文基于多精度仿真数据使用Kriging模型、MTGP模型和CoKriging模型预测RAE2822翼型的空气动力系数。结果表明:将多任务学习应用于多精度工程建模分析可以提高预测的准确度,进而提高产品的设计效率。

空对空单站被动跟踪体制与精度仿真分析

比较了空对空单站被动跟踪的只测角(BO)、角度相位差变化率和角度频率变化率三种典型定位跟踪体制的性能。基于状态及不同的测量模型,给出了扩展Kalman滤波(EKF)算法,讨论了测量精度对跟踪效果的影响。仿真结果表明:角度频率变化率体制的可观测性优于BO和角度相位差变化率体制;对辐射源匀速运动,观测器匀速运动即可跟踪;与BO测角体制相比,角度相位差变化率和角度频率变化率体制增加了观测量,跟踪收敛速度快。

激光跟踪仪的测量误差解析与精度仿真分析

激光跟踪仪是基于球坐标法而进行测量的一种仪器,在测量的过程中,利用测角、测距的方式,就可以实现三维坐标的精密化分析。但是,受到角度以及距离等问题的影响,整体测量结果的精密性不稳定。在本文的分析中,主要基于激光跟踪仪的测量误差解析与精度仿真进行分析,通过一个合理化的处理方式,提升测量的精确度。

自适应巡航系统硬件在环仿真精度提升研究

由于被控车辆模型精度直接影响自适应巡航系统硬件在环仿真与实车测试的吻合度,提出利用实车测试外特性数据校准被控车辆模型的方法,进而提升系统仿真精度。首先,基于自适应巡航系统架构,搭建了仿真系统。然后,根据实车测试外特性数据对基础车辆动力学模型和逆纵向动力学模型进行逐级校准。最后,利用校准前和校准后的模型分别进行自适应巡航系统加速行驶工况、制动减速工况和跟车行驶工况仿真,并与实车测试结果进行对比分析。结果表明,利用实测数据校准被控车辆模型的方法可以显著提升自适应巡航系统硬件在环仿真与实测数据的吻合度。

虚拟仿真教学改革策略及实训建设探讨——以1000MW超临界燃煤发电机组为例

为了建设电力产业职业教育示范性虚拟仿真实训基地,本文论述了高等职业教育虚拟仿真教学改革策略, 以企业的生产设备和工艺为镜像,依托先进的机理模型仿真平台、采用工业级真实DCS软件、结合虚拟DPU技术,建设一套以1000MW超临界燃煤发电机组为虚拟仿真对象的教学实训系统,对电厂主要系统进行1:1高精度仿真。仿真实训系统能持续、在线的虚拟仿真机组正常、非正常、事故状态操作等完整的过程,大大有助于丰富电力生产行业职业教育及解决学生动手能力较弱的瓶颈问题,促进了产教融合的教学改革,推进产业和职业教育的跨时空融合。

基于自适应精度法的硬件在环仿真技术研究

针对硬件在环仿真技术寻求更短的仿真时间步长与保证仿真实时同步性需求上的矛盾,提出自适应精度法来解决硬件在环仿真的实时同步问题.首先,依托硬件在环仿真系统架构,分析系统运行过程中的软硬件通信延迟;其次,依据仿真时间步长与单步仿真运算时间相匹配原则,提出自适应精度的算法流程;最后,以实际交叉口为例,应用基于自适应精度法的公交优先硬件在环仿真进行实例验证.实验结果表明,所提出的自适应精度法能最大限度地使仿真软件虚拟检测器的工作频率接近现实信号机检测器的工作频率,提高仿真软件与现实信号机的通信频率,减少硬件通信延迟,有利于硬件在环仿真技术的推广与应用.

某电动牙刷振动噪声仿真

为提高电动牙刷产品的噪声性能,对振动噪声进行理论设计,应用振动噪声仿真技术对电动牙刷进行模态、振动、辐射噪声的仿真评估,为产品设计优化提供参考。在理论设计中对激励源进行有效的隔振降噪处理,模态仿真结果表明壳体模态与电机激励模态进行了隔离,振动仿真结果表明电动牙刷手持振动感觉较好,噪声仿真结果说明该款产品噪声小于对标产品的辐射噪声。试验结果验证仿真方法的准确性和有效性。

安全带固定点强度仿真精度分析及过法规优化

针对GB14167—2013下,座椅安全带固定点试验过法规困难且增重较多的现象,对安全带固定点有限元模型的仿真精度进行探究,旨在以提高仿真精度的方式来指导过法规优化方案的制定。探究了卷收器建模方式、单元积分类型及分布对仿真精度的影响,并建立了可信度较高的某商用车安全带固定点强度分析有限元模型。通过对传统模型中单元类型及分布进行优化,在保证计算效率的同时,使仿真精度得到较大提高。最终,基于座椅的薄弱部件进行结构优化,使其满足国家法规要求,且仿真结果与试验结果基本吻合。