跳伞模拟器人机交互可视化功能研究

跳伞模拟器整体系统包含一系列软件、硬件的开发,使跳伞训练人员通过头盔显示系统、模拟操作装备达到跳伞训练的目的,结合系统建模、运动解算、视景开发以及专家知识库评估,构成一套完整的跳伞模拟训练装备。主要介绍了跳伞模拟器人机交互功能中头盔显示器的工作原理与Vega Prime视景开发的原理及流程,对于训练者的视点信息采集进行了创新性的探究。通过在Vega Prime视景开发系统中配置环境特效、场景控制以及碰撞检测信息驱动场景,给跳伞员呈现实时逼真的训练环境。

六自由度跳伞模拟训练系统设计与实现

针对当前的跳伞模拟平台无法全方位还原跳伞各阶段六自由度运动过程的问题,设计并实现了六自由度跳伞模拟训练系统。设计了模拟器的体系结构,并说明了跳伞运动解算、六自由度运动平台、操纵负荷、虚拟现实视景、体感营造、教员控制台等分系统的实现。该系统通过引入六自由度电动平台,带动受训者模拟跳伞各种姿态,帮助受训人员掌握跳伞操纵动作,增强姿态保持能力;利用虚拟现实技术,还原三维跳伞场景,训练临场感强、效果逼真,对提高跳伞训练质效、促进部队战斗力建设具有重要意义。

人伞系统的六自由度运动仿真

针对跳伞模拟训练系统研发需要,为更准确地模拟人伞系统运动过程,对人伞系统运动仿真进行了研究。首先基于拉格朗日法建立了一种六自由度的人伞系统运动模型,并给出了人伞系统操纵力与力矩的计算方法;其次,考虑大气扰动对人伞运动过程的影响,建立了可靠的风场模型计算实际飞行工况下的风场信息;在此基础上,选取了不同风场环境作为计算条件,对人伞运动过程进行数值仿真,仿真结果表明风场扰动主要通过改变人伞系统迎角与侧滑角以影响运动轨迹,而对运动姿态角影响较小,且可通过适当的操纵输入控制系统运动轨迹。该模型提高了人伞系统运动计算的精度,可为跳伞模拟训练系统的研发提供参考。