基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型

雷达设备是重要的电子设备,但在工作过程中可能会出现各种故障。通过开发虚拟维修训练仿真模型,可以提供一个实际环境下的虚拟场景,使维修人员能够在虚拟的情境下进行维修训练,以此提高维修人员的操作技能和判断能力,在面对实际故障时能更高效和准确地进行维修,提升雷达设备维修效果。为此,文中设计一种基于人工智能的雷达设备虚拟维修训练仿真模型。依据用户输入的雷达设备虚拟维修训练的相关设计参数,以及线性激光扫描仪采集的点云数据,采用人工智能中的三维重建技术构建雷达设备和维修场景三维模型。利用人工智能中的粒子群算法对仿真过程进行碰撞检测,得到维修训练路径规划结果。对仿真过程展开维修性检验,判断雷达设备是否符合维修性要求,并利用投影仪呈现虚拟维修训练仿真过程的相关数据,显示雷达设备虚拟维修训练结果。实验结果表明:所设计模型可有效实现雷达设备的三维点云重建,得到雷达设备三维模型,完成雷达设备虚拟维修训练仿真。

某型装备虚拟维修训练系统设计与实现

近年来,随着信息技术的快速发展,虚拟训练已经成为提升部队装备训练质量和效益的重要手段之一。首先,针对某型装备虚拟维修训练系统的特点,介绍了该系统的组成及功能。其次,从软件架构、开发平台相关技术、开发规范及要求的角度,阐述了软件结构设计。最后,从图形接口和虚拟设备接口两个层面,描述了系统的接口与信息交互设计,以期在同类型装备虚拟训练系统的开发上为相关人员提供参考与指导。

Petri网作用下航空装备虚拟维修训练仿真

针对航空装备日常维修训练周期长、费用高等难题,建立基于Petri网的航空装备虚拟维修训练仿真模型。分析维修训练的组成要素,利用分层思想将训练任务划分为维修层、作业层、维修动素和基本姿势层等,确定不同阶段的训练任务;选取串行、并行和选择作业三种模式,分析不同模式的训练过程;通过基网、权函数、维修动作和状态集合等元素,构建Petri网子模型;采用有向图表示装备部件维修间的约束关系,明确维修优先级,并将有向图变换为仿真模型可识别的邻接矩阵;建立具有动态重组功能的Petri网训练仿真模型,设置触发条件,获取维修训练仿真的完整过程。实验结果表明,上述模型即使在维修训练任务非常多的情况下也不会出现死锁现象,且仿真效率高,能有效减少训练时间和成本。

虚拟维修训练过程研究与实现

虚拟维修训练作为一种行之有效的训练手段,具有巨大的技术优势和发展潜力,可以缓解甚至解决当前维修训练中存在的突出矛盾。本文基于Grafect规范语言建立了通用的虚拟维修训练过程模型,监控和评估了受训人员的交互行为(主要是针对虚拟维修操作),并为受训人员在操作错误时提供帮助和提示信息,从而在很大程度上提高了训练效果。

飞机虚拟维修训练系统可信度评估方法研究

针对“人在回路”和“硬件在回路”仿真系统规模大,实体多的特点,提出一种基于二级模糊综合评价法的仿真系统可信度评估方法;运用层次分析法对飞机虚拟维修训练系统不同层级的仿真模型的可信度进行分析,从而建立一种基于二级层次模型的复杂仿真训练系统的可信度指标体系;运用模糊综合评价方法与专家评价法相结合的可信度评估量化方法,实现了对虚拟仿真训练系统的量化计算;在此基础上,利用典型实例对该方法进行了实验验证,证明该方法对可重用复杂仿真系统实现精确地量化评估;并根据实验结果分析了仿真系统的改进方向,对其提高仿真效果和实训能力具有重要的指导作用。

新型卫星导航装备维修训练手段研究

卫星导航装备维修保障能力很大程度上决定了装备的完好性及特种效能,而装备维修保障能力的提升主要取决于有效的维修训练手段。传统维修训练依托实装进行,存在实装依赖性强、训练组织难、耗损大成本高等实际问题,很难适应装备维修保障发展需求。新兴维修训练基于虚拟维修进行,虽解决了传统维修训练受制于实装数量、训练场地、训练效益等约束,仍存在无法进行实地、实景沉浸式维修训练的问题。基于此,本论文提出一种新型维修训练手段,将仿真训练样机与维修训练软件相结合,解决传统及新兴维修训练所面临的实际问题,具有十分重要的特种研究意义。

基于虚拟现实的导弹维修训练系统

利用桌面虚拟现实技术进行维修训练具有成本低和安全等优点。应用桌面虚拟现实技术研究开发了一个导弹维修训练系统(MTS),可以在新导弹装备定型、生产的同时就考虑装备的保障问题,对部队的维修人员进行训练。详细介绍了系统的功能结构和实现。该系统可以根据不同的维修对象和任务建立相应的维修训练系统。以某型导弹控制系统的维修训练为例,说明维修训练系统的建立过程和MTS的功能。

面向维修训练的故障建模、仿真与评估

面向维修训练领域,通过研究系统故障产生机理,运用面向对象方法建立一种基于故障传播有向图的系统故障模型,从工程应用角度阐述了其构建规则。基于该模型实现了维修训练仿真系统,介绍了有向图仿真运行类结构和维修对象测量数据的生成。在此基础上,文章提出一种基于标准故障诊断路径的评估方法,根据测量点与标准路径的相关性实现了维修训练评估。

装甲车辆电气设备虚拟维修训练系统

利用Virtools 5.0和Visual C#2008软件平台联合开发的方式,结合某型装甲车辆电气设备,建立装甲车辆电气设备虚拟维修训练系统原型。介绍了系统的功能、体系结构和组成,重点研究了实现该系统的关键技术,包括基于Virtools的二次开发、基于Access的数据库开发、基于Project的拆装序列描述。

某型火控雷达维修训练模拟器设计与应用

为了提高教学效果,减少实装损耗,加强新装备保障能力,研制某型火控雷达维修训练模拟器;该模拟器以网络化主控计算机单元为核心,由实装操作分系统、虚拟装备分系统、实装部组件分系统、动感分系统、联动分系统组成,具有操作训练、维修训练、武器系统联动训练及训练评估等功能,解决了新型雷达装备教学与训练中实装损耗大、装备数量少、训练效率低等问题;该模拟器已用于多个雷达专业的操作、维修、综合演练等教学实践中,与以往的训练设备相比可操作性好,应用范围广,教学效果明显;文中介绍了模拟器的功能结构、硬件设计、软件设计及其应用。

虚拟维修训练中基于知识的操作响应机制研究与实现

论述了虚拟维修训练系统的意义，实现虚拟操作的方式和方法，并将人工智能技术和虚拟维修训练系统相结合，采用产生式规则表达知识，对虚拟维修训练系统的系统结构、知识库组织形式、规则形式都进行了详细论述，并在此基础上开发了虚拟维修环境中基于知识的开放式操作响应机制。

大型复杂装备虚拟维修训练系统设计

提出基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的大型复杂装备虚拟维修训练系统设计方法。将系统划分为虚拟样机和虚拟维修过程仿真控制两大部分,虚拟维修仿真控制又包括虚拟环境生成和输出、人机交互、维修任务控制和虚拟样机及工具行为状态控制等4个模块,阐述每部分的组成和实现方法。在此基础上,重点研究基于维修知识描述网(MKDN)的维修知识描述方法,设计沉浸式虚拟维修训练系统仿真控制流程。所提供的方法和流程在某型导弹装备虚拟维修训练系统上得到了成功的应用。

单人/多人虚拟维修训练开发平台

目前舰员级维修培训存在实装少、故障设置困难、训练手段单一等不足。针对此问题,文中根据舰员级维修工作的需求,构建了适应基层部队需要的虚拟维修训练开发平台。平台采用包围盒和几何约束相结合的方法解决穿越问题,运用关键帧技术进行虚拟人运动控制,构建了基于Agent的网络通信机制,建立了多角色协作机制,采取了复合的并发冲突控制方案解决多人协作中的冲突问题。平台满足了实时计算的要求,场景设计、维修流程设计、维修动作行为设计、操作指示等相关工作设置简单、快捷,不同类型装备应用证明本平台具有较好的通用性,可用于多种虚拟维修训练系统的快速开发。

虚拟维修训练模式问题研究

考虑虚拟维修训练系统的功能和实际学习训练的过程性,其训练可分为介绍、引导、练习、考核和自由等模式,使处于不同知识、技能水平的训练者都有合适的训练切入点,满足不同训练要求,达到提高虚拟维修训练效果的目的。

某装备虚拟维修训练系统设计与实现

着眼于虚拟维修训练在实际维修训练中的广泛应用,在分析国内外研究现状的基础上,从功能、可用性、可靠性3方面分析系统设计要求,并依据系统功能,开发某型野战传真机虚拟维修训练系统。其以交互引擎为核心,由虚拟维修场景、虚拟维修过程仿真、维修知识库和系统管理组成,利用数据库为后支撑平台。系统管理平台通过相关虚拟现实软件的二次开发平台,利用.NET或者C++Builder实现。

模拟维修训练评估模型的设计与实现

介绍了模拟维修训练中，用于对受训者（学生）的实际操作进行评估的指标体系及方法。该模型采用了模拟仿真法建立学生模型，评估学生知识水平，即采用模糊数学的方法和D/S证据理论来建立学生的知识状态模型。使得评估工作具有了类似于人的智能，避免了武断性，提高了评估的科学性和可行度。

虚拟维修训练系统关键技术研究与应用

虚拟维修技术弥补了传统维修训练过程的不足。简述虚拟维修技术,给出虚拟维修训练系统的开发框架,详细阐述其关键技术:三维模型构建技术、交互技术、碰撞检测技术和组件式脚本封装技术。其中三维模型构建中模型优化技术改善了系统中模型渲染的速度;组件式脚本封装技术根据组件复用的思想,对相似脚本的封装进行有效管理,该技术已应用于某基地的虚拟维修训练系统的开发过程,应用结果表明该方法的有效性。所提及的设计方法和技术可应用于其他虚拟维修训练系统或虚拟现实系统。

虚拟维修训练中的手势识别

为在虚拟维修训练中实现更加自然高效的人机交互,增强维修训练人员的沉浸感,提出一种基于Kinect深度图像和骨骼数据的手势识别方法。通过对维修样机和维修资源的维修特征进行研究,建立基于维修特征的维修动作集合,定义维修操作的常用手势库;在分析和构建手势识别系统流程的基础上,结合Kinect深度图像和骨骼数据实现手势图像的分割,基于形态学闭运算完成手势分割图的预处理,采用Zernike矩的方法实现对常用手势的识别。将该方法应用于机械设备的虚拟维修训练中,结果验证了该方法的可行性和有效性。

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。

基于EON的弹射救生设备虚拟维修训练系统设计与实现

从工程实际出发,对弹射救生设备虚拟维修训练系统的功能需求进行了分析,明确了系统的设计要求和设计准则,确定了系统的软硬件配置方案,开发了一套基于EON的仿真系统。实际应用表明,这一系统可以满足部队训练需求。