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。     

虚拟维修训练内容聚合模型

分析了虚拟维修训练内容的数据，并参照SCORM规范收集了虚拟维修训练课程资源，建立了内容模型，创建了使用适合虚拟维修训练的元数据，最终创建了虚拟维修训练内容聚合模型，可为虚拟维修训练系统提供课程，有力地支持虚拟维修训练的进行。     

某高炮电气虚拟维修系统的设计与实现

随着高炮电气系统复杂程度越来越高,传统的实装维修训练方法已经不能满足装备维修培训的需要。某型高炮电气系统虚拟维修训练系统,采用虚拟现实技术,通过重构电气系统三维模型节点,实现了对电气系统故障诊断和维修的虚拟训练,为复杂武器装备的电气维修培训提供了新的技术途径和手段。     

某大型导弹武器系统虚拟维修系统

虚拟现实技术(VR)应用于装备维修训练,能使操作者通过虚拟仿真训练得到操作真实设备的训练效果,不仅能减少使用、维修成本,而且不受场地和时间的限制.本文介绍了某导弹武器系统虚拟维修训练的系统设计思路,以及总体结构、系统的组成和实现方法,并结合系统的实现讨论了虚拟现实技术应用于装备维修的现实意义.     

基于Virtools4.0的发动机虚拟维修训练系统关键技术

针对发动机虚拟维修训练对真实性和实时性的要求，基于Viaools4.0软件研究了虚拟维修训练系统开发过程中的2个关键技术：碰撞检测技术和场景优化技术，提出了对发动机虚拟维修训练中的碰撞检测进行分类的方法，提高了虚拟维修训练的真实性；同时采用了可见消隐与IDD相结合的场景优化技术，增强了虚拟维修训练的实时性。     

复杂装备虚拟维修训练技术

针对部队维修训练的现状，利用CAD技术和虚拟现实技术，构建复杂装备虚拟维修训练系统框架，研究实现的关键技术，并对训练课程的设计进行了深入探讨。最后，在该系统框架下初步开发了某型发动机的虚拟维修训练系统。结果表明，该系统训练形式多样，操作简便，对硬件要求低。     

坦克炮虚拟维修系统研究

基于从维修训练的手段和方法上进行创新,开发满足新装备训练需求,探索研究符合基层部队实际的训练设备和手段;基于虚拟现实技术的虚拟维修训练为基层部队提供了一种费效比较好的武器装备维修训练手段,它能提高基层部队对武器装备的自主维修训练能力,促进基层部队维修保障能力的快速形成;实现了装备结构教学和维修训练的桌面式虚拟训练,为部队和院校坦克炮的维修训练、教学提供了软件支撑。     

基于虚拟现实的自动装弹机虚拟维修训练系统

针对传统的装备维修训练方法和手段不能适应装备发展需要的问题,利用虚拟现实技术研究开发了一套交互式桌面型自动装弹机虚拟维修训练系统。在深入分析虚拟维修训练系统功能和信息需求的基础上,构建了系统总体框架;研究了系统构建的关键技术和实现方案;以某型自动装弹机的维修训练为例,研究了维修训练系统的建立过程及该系统能实现的功能。该系统的建立对提高装备维修人员训练效果有较大实用意义。     

某型炮射导弹虚拟维修训练技术研究

为实现用仿真系统替代实际装备来训练维修人员的目的，针对某型炮射导弹武器系统维修训练的任务、过程和特点，研究了维修人员虚拟维修训练系统过程仿真模型、基于HLA分布式装备虚拟维修训练联邦成员结构和设计及基于神经网络的专家系统结构、知识库建立和推理机制，给出了装备虚拟维修训练系统的系统组成、体系结构和基于神经网络的智能故障诊断专家系统构建的具体实现过程。实践证明，该系统为复杂装备的维修训练提供了一种新的途径和手段。     

基于Virtools的某型导弹虚拟维修视景仿真设计

使用建模工具3DSMAX2010建立了场景的三维模型和虚拟装备三维模型,运用Virtools编辑各种维修场景,构建出了与实际环境一致的虚拟维修环境。系统根据操作员的动作指令,实时显示人机交互过程,展示模型的状态变化,操作之后的场景响应过程,使得虚拟环境和实装操作一致,实现了某型导弹虚拟检测维修训练。该虚拟维修训练系统可以应用于相关部队的维修训练,达到节约训练经费,提高训练效果的目的。     

装备虚拟维修训练研究与发展综述

将虚拟现实技术应用于装备维修训练,可有效降低训练费用,且训练效果好.国外虚拟维修训练研究已进入实用阶段,正逐步完善.国内虚拟维修训练研究仍处于起步阶段,离实际工程应用还有距离.故应尽快明确虚拟维修训练研究范围和内容、注重虚拟维修训练系统与平台的性能、处理好技术创新与实际工程应用间的关系.     

复杂装备虚拟拆卸/装配训练及考核技术

针对部队训练中对于复杂装备进行拆卸/装配训练需求。利用计算机建模软件和虚拟现实技术,构建了虚拟拆卸/装配训练及考核系统框架。分析了该系统功能的实现过程,并提出了对复杂装备进行虚拟拆卸/装配训练及考核的方法以及人机交互功能的实现。实践应用表明,虚拟现实技术以其直观性、可重复性和良好的交互性等优点,在复杂装备的训练、维修中都具有极大的发展空间和应用前景。     

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。     

复杂装备虚拟维修训练系统中数据场景图研究

针对传统场景图结构在开发虚拟维修训练系统时的局限性，提出了一种新的场景图数据结构。该场景图具有对象-表面-面片3层结构，并用四元组的数据结构封装了虚拟对象的属性信息、内部状态集、事件列表以及与事件相对应的行为。利用该场景图结构实现了表面间碰撞检测，并对发生碰撞的表面进行约束识别和约束求解。利用Petri网描述虚拟对象的状态及状态之间的转换，并将其转化为虚拟对象的规则集，从而确定其“事件-状态”之间的因果关系。该场景图结构弥补了商用软件开发虚拟维修训练系统的不足，实现了虚拟维修中表面间的碰撞检测，并利用虚拟对象的行为信息实现了复杂的维修操作。     

基于Grafcet的虚拟维修训练中过程控制

针对受训人员在虚拟维修训练过程中,装备虚拟样机、维修工具和设备、以及在人机交互等方面的信息数量庞大、信息的表现形式多样,交互反馈很难量化的情况,分析了受训人员在维修训练过程中的每一个维修操作的构成及关系,提出了一种基于Grafcet规范语言,能够支持学习、训练、考核等多种模式的训练过程控制模型,有效地规范和控制了受训人员在虚拟维修系统中进行维修训练的操作流程及交互信息表现,可提高训练效果。     

基于NGRAIN的装备虚拟维修训练研究与实现

针对当前维修训练中存在的突出矛盾，研究了基于NGRAIN开发的装备虚拟维修训练，给出了开发的基本过程，分析了NGRAIN的仿真动画制作方法和Task模型的基本思想，介绍了讲解演示和维修操作训练2类虚拟维修训练内容的开发经验和方法，最后以某型号变速箱为例，说明了装备虚拟维修训练能在很大程度上提高维修训练的费效比。     

装备半实物维修训练考评系统设计与开发

针对半实物与虚拟维修手段逐渐成为部队维修训练的主要手段之一,设计并开发能在半实物维修训练平台上对受训人员进行训练效果考核的考评系统;对半实物维修训练平台设计的基础上进行了考评系统的总体设计,并对考评系统的手持式考核终端进行了软硬件设计,开发了维修训练考评应用系统;对于提高部队人员维修训练水平并进行考核有重要的实用意义。     

某型复杂武器装备联调联试虚拟训练系统

为提高大型复杂武器系统维修保障能力,设计一套某型复杂武器系统联调联试虚拟训练系统。在介绍该系统基本构成的基础上,探讨其设计思想、系统功能结构、关键功能设计以及系统软件和程序总体设计;通过地形的创建、进程控制设计,实现系统联调联试的虚拟训练设计。实践结果证明,该系统能解决大型复杂武器系统维修训练联调联试难以展开训练的问题。     

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。