基于虚拟现实技术的船舶PSC检查训练仿真系统

针对现有PSCO培训效果差、风险和成本较高的问题,提出并开发了不受时间和场地限制的船舶PSC检查训练仿真系统。以集装箱船为例,运用三维建模技术构建船舶主要区域和仪器设备的模型,使用OCR文字识别技术实现证书文件的有效信息提取,运用反向动力学技术实现虚拟船员在三维场景中的操作模拟,运用模糊综合评判法建立PSC检查训练的评估模型,实现对学员检查过程的评估。仿真结果表明,所开发的系统场景沉浸感良好、满足PSC检查训练的需求,可用于PSCO的教学与培训。

基于粒子群算法的训练仿真想定优化生成方法

针对训练仿真想定中的训练效果不够理想的问题,为了获得训练效果更好的训练仿真想定,对训练仿真想定进行了优化,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的训练仿真想定生成方法。以改进威力场模型的态势评估方法为基础构建了适应度函数,在计算机仿真软件中结合改进的层次分析法(AHP)确定能力权重参数;并以作战平台的属性具体实例化粒子,改进了粒子群算法求解训练仿真想定的优化方案。使用计算机仿真案例对方法进行验证,并在计算机仿真平台上比较了优化前后的训练仿真想定结果。结果表明:该方法能对训练仿真想定的难度进行调整,可有效帮助优化生成训练仿真想定,帮助解决训练仿真想定优化生成问题。

基于虚拟现实技术的运动训练仿真模拟系统

为提高运动员竞技水平,本研究基于虚拟现实技术设计了一种运动训练仿真模拟系统。根据Hanavan人体模型相关标准,在人体各关节处固定一个局部坐标,从而构建人体运动模型。然后利用DH表示法描述骨骼结构的状态空间,确定虚拟人层次结构。为实现系统的感知交互、动作捕捉、动作重现等功能,利用VR技术设计系统数据库、采集卡、设备接口等硬件设备,并在Lab VIEW与MATLAB联合编程基础上创建两个队列,搭建了相关软件程序。仿真实验表明该系统模拟出的训练动作与运动员真实动作的相似度较高,且输出结果稳定,证明了其有效性。

地空导弹训练仿真系统的设计与实现

以一类指令制导地空导弹为对象,设计并研制了地空导弹训练仿真器样机,实现了导弹武器系统的多种训练功能。本文提出了该训练仿真器的设计原则;介绍了武器系统的仿真建模方法、监控台的功能和多媒体演示方案;重点展示了训练仿真系统的硬件结构、软件实现手段以及系统所实现的各种训练模式,并分析了系统的时空一致性。

航天员太空协同操作虚拟训练仿真系统研究

针对多名航天员在太空完成协同操作的实际需求,借助于虚拟现实技术在地面模拟一个太空协同操作训练系统。提出并实现航天员太空协同操作训练仿真系统结构、软件组成、仿真流程、协同仿真策略及网络通信协议。该系统能支持多名航天员逼真地模拟太空协同操作训练任务、能实现各参训航天员计算机虚拟场景的实时一致、能处理访问冲突问题。最后,以仿真神七任务两名航天员协同完成"取载荷—传递载荷—接收载荷"的操作应用实例验证该操作仿真系统,并对操作响应时间进行分析,数据显示满足操作实时性要求,该试验验证了该系统的合理性和有效性。

基于HLA的地地导弹操作训练仿真系统设计

针对地地导弹操作训练的全天候需求,提出了一种基于HLA的分布式导弹发射操作仿真体系结构。在对各功能模块进行需求和能力分析的基础上,以组件重用和系统可扩展为目标,运用HLA分布式技术进行系统分析和功能划分,设计了联邦对象并实现了联邦开发,组建了分布式仿真系统,并就设计开发过程中的关键技术如联邦成员框架结构设计、FOM/SOM设计、仿真运行机制等分别做了研究。仿真结果显示该仿真系统设计合理、逻辑正确、组件通用性好。

基于体态识别的航天员虚拟训练仿真技术研究

以未来空间站任务建设虚拟现实训练器为需求,为了最大限度地降低虚拟现实设备穿戴给航天员带来的额外束缚,提出了一种新的基于体态识别的航天员虚拟训练仿真系统:采用平行双目视觉原理和偏振立体电视实现立体图像的生成与显示;采用人体三层模型实现虚拟航天员表达,采用骨骼动画实现人体典型动作自动演示、Kinect实现人机交互过程中人体跟踪和运动控制,适合于空间站任务航天员训练、工效验证、典型流程演示等人机交互应用。

机载武器系统模拟训练仿真平台设计

针对目前某型飞机武器系统实装训练存在的问题和装备建设的实际需要,采用计算机虚拟仿真技术和分布式网络技术构建了某型飞机武器系统模拟训练仿真平台,基于PCI系统原理搭建了系统的硬件结构,在Windows2000环境下集成VC++、Access数据库和GLStudio等技术实现了综合人机界面和训练评判程序;本仿真平台涵盖了某型飞机武器系统所有的操作科目,能够完全脱离实装进行武器系统的科目训练和成绩实时评判,设计方案可作为其它仿真系统设计参考。

潜艇综合训练仿真系统HLA联邦设计与开发研究

为了构造潜艇综合训练仿真系统更为合理的体系结构,增强联邦各仿真部位和控制部位的可重用性和互操作性,在技术手段上保证潜艇综合训练仿真系统的开发水平和训练质量,结合潜艇部队装备发展和作战训练实际,针对仿真驱动的潜艇实装作战训练仿真系统,基于高层体系结构(HLA)机制,结合HLA接口规范所提供的六类服务,重点研究潜艇综合训练仿真系统联邦的设计与开发过程等内容。

过程控制训练仿真评估方法研究

评估系统是过程控制型仿真系统的重要组成部分,随着过程控制型仿真系统复杂性增大,其评估系统构建也日趋复杂。该文从一般性的角度对过程控制型仿真系统评估方法进行了探讨,对训练仿真系统中的过程事件进行了分类。针对训练目的,提出了过程控制训练仿真系统的评估标准。结合训练仿真系统的特点,提出了评估的假设前提和事件类型判定方法。以此基础改进了分步评估法并构建了训练仿真系统的评估模型。最后,以海上补给训练仿真系统实际项目为背景,实现了海上补给训练仿真系统评估系统。

交会对接航天员训练仿真误差分析

针对交会对接任务中地面训练仿真与实际飞行任务的天地一致性问题,研究了仿真中的关键误差并提出了对策.以航天员在回路中的感知为焦点,从仿真模型、视觉感知和操作感知等3个方面进行了误差特性分析研究.通过训练样本数据,讨论了自控/人控模式下训练仿真误差对航天员实飞操作品质的影响,提出了模型构建、过程修正和地面辨识等误差对策.试验结果表明,对策可行,时间延迟和操作精度响应仿真拉偏有效.误差分析和对策方法对训练模拟器研制和航天员训练有重要应用价值.

飞行训练仿真器视景显示系统及其方案选择研究

飞行训练仿真器视景显示系统的主要功能,是将图像生成设备生成的视景图像通过显示设备显示给飞行员,它是飞行员获取信息的主要窗口,其性能指标的高低直接影响到飞行训练仿真器性能和模拟训练效果。围绕这一关键子系统,阐述了其分类、不同类型显示系统的组成、显示原理及特点。并通过对现代战争背景下飞行任务训练对视景显示系统要求的分析,提出了飞行训练仿真器视景显示系统方案选择方法。

基于HLA海军岸基指挥自动化训练仿真系统设计总体方案与实现

指挥自动化系统仿真对我军指挥自动化建设和指挥自动化人才的培训具有较高的军事效益和经济效益。出于增强系统的通用性、灵活性、重用性和互操作性的考虑,本文提出了基于HLA构建海军岸基指挥自动化训练仿真系统的总体方案;其次,详细介绍了联邦的组成、指挥所建模的功能模块和系统网络信息流程;最后,阐述了联邦开发过程中所使用的建模工具,以及整个TSCCS的联邦运行流程。

联邦式操作训练仿真系统对象模型设计方法

研究了分布式操作训练仿真的特殊性,基于HLA联邦对象模型的特点和一般性设计方法,分析了设计联邦式操作训练仿真系统的联邦对象模型时应着重考虑的因素,针对不同仿真系统的特性提出了相应的对象模型设计方法,并归结出这些设计方法的优缺点,以此为基础,提出了一种基于操作步骤和联邦成员间单向交互满足的对象模型设计方法,并以较有代表性的某装备联邦式操作训练仿真为例,给出了该方法的具体应用。

基于HLA的某型导弹模拟训练仿真系统的开发

基于HLA的分布式模拟训练仿真系统开发是当前大型导弹训练仿真器的一个重要研究方向。文章分析了基于HLA的仿真开发过程。在联邦开发和执行过程模型(FDEPM)基础上,结合开发经验,通过系统分析、联邦设计、FOM/SOM开发和联邦集成四个步骤探讨了某型导弹训练仿真的开发过程。整个仿真系统为实际装备的功能测试和复杂操作模拟提供了一个高效费比的仿真平台。通过应用,取得了良好的综合效果。

某型火控系统操作训练仿真平台设计

某新型高炮火控系统难以长时间开机进行操作训练,利用导控台和操控台分离方案构建火控系统半实物仿真平台,用多下位机实时响应平台上254个按键、旋钮操作动作。多下位机通过桥接板与操控台主控机串口通信实现纵向互连,利用桥接板上双端口RAM达到横向互通。系统软件用4个线程实现目标命中问题实时解算、TV战场环境仿真、PPI战术诸元显示和多下位机的实时数据交互。平台能完全脱离实装进行火控系统全科目训练和成绩实时评判,设计方案可作为其他仿真系统设计参考。

遥操作训练仿真系统的月球车虚拟样机设计

为适应遥操作训练仿真的需要,研究了基于ADAMS的月球车虚拟样机仿真建模方法,提出了月球车仿真系统框架,建立了月球车本体三维模型,分析了各部件之间的相对运动关系,并对相对固定的部件进行了组合划分,为存在相对运动的部件采用运动副建立了约束关系模型,并采用驱动的方式为各部件的相对运动添加动力力矩。设计了一系列的实验验证太阳翼等活动机构对月球车运动过程中遥测参数仿真的影响。实验结果表明,提出的月球车虚拟样机模型实现了符合机械运动学特征的月面行走与探测仿真,为遥操作训练提供了逼真的训练数据。

虚拟火炮训练仿真系统中场景显示的实现方法

利用OpenGL的交互式三维图形建模能力和微软的MFC在编程方面具有的无可比拟的优越性 ,在微机平台上开发了虚拟火炮训练仿真系统 。

飞行训练仿真系统中实时数据同步模型设计与实现

针对下一代航天飞行训练模拟器分布式仿真系统对仿真数据管理与实时同步的高要求,分析了国内外仿真系统数据同步技术发展现状,在前期任务数据分发模型的基础上,提出了基于组播、共享内存和订阅发布技术的局域网仿真数据高速同步方法,设计了一种基于数据语义标识的通信模型。仿真试验表明:此模型合理高效,与上一代同步技术比较,同步时钟提高到10 ms内,相同节点数目时,40 ms仿真周期内数据量提高了近一倍,开发效率提高了一倍以上。

基于可视类的导弹飞行训练仿真器研究

导弹飞行训练仿真器的研制对于提高教学质量和训练水平具有重要意义。提出了一种基于O penGL可视类的视景仿真方法,给出了仿真系统的总体结构和实现过程,主要由数据库、基本设置、交互控制、纹理、三维模型等部分组成,各部分通过运算过程得到可视化仿真部分,解决了仿真过程中一些视点变换、姿态控制、场景变化、仪表仿真等关键的技术问题。