空战战法训练系统目标机飞行轨迹实现

空战战法训练系统是运用仿真手段对指挥员和飞行员进行空战战法训练的虚拟系统,在该系统中,目标飞机的运动及其飞行轨迹生成是关系到系统成败的关键环节。首先分析确定了生成基于现有战法的目标飞机飞行轨迹的步骤;然后针对敌方飞机数据缺乏的实际状况,结合训练系统设计,在保证系统要求的前提下给出了考虑飞行极限参数的简化目标机仿真模型;根据现代空战特点选定了空战机动动作集,并设计了动作库;最后给出了根据时间步长推算的飞行轨迹简化计算模型。经实际检验,该模型可以有效地满足空战战法训练系统的需要。     

基于Vega的某飞行模拟器视景平台设计与实现

目的：“某飞行模拟器训练系统”是一个典型的针对第三代军机、运用现代先进技术研制的全任务仿真系统。以该系统为背景，基于先进的虚拟现实和视景仿真软件-Vega和MuhiGen Creator，设计与开发了视景仿真系统。方法：分析了三维视景仿真的系统结构，采用MultiGen Creator进行三维场景建模，通过Vega实现了模型的驱动。结果：建立了既有丰富的场景，又能很好地满足虚拟环境真实沉浸感要求的视景系统。结论：建立的飞行模拟器视景系统能够满足飞行训练的要求。     

基于VegaPrime的潜望镜视景仿真系统的实现

虚拟仿真训练已成为军事训练的重要手段之一.为了改变潜望镜过去单一的机械设备操作训练方式,直观形象地显示训练过程,设计了视景仿真系统,用于潜艇攻防训练.采用Vega Prime和Creator,结合GL Studio建立了实时视景仿真的分布式体系结构.对视景仿真系统中场景建模、目标运动控制、人机交互、光学效果、场景特效等关键问题进行了阐述.经过试验,所开发的视景仿真系统具有良好的视觉沉浸感.     

大型运输机综合训练器虚拟仿真环境的设计

某型运输机综合训练模拟器具有飞行场景复杂、仿真仪表多、人机交互信息量大等特点.虚拟仿真环境的建立,是开发该模拟器的关键.介绍了综合训练模拟器的体系结构和虚拟仿真环境的开发方法.采用对全包线范围内的气动参数进行动态插值的方法,建立了兼顾模拟精度的准定常六自由度全量飞机运动模型;阐述了场景建模的方法和视景驱动程序的框架;给出了虚拟仪表的开发路线和人机交互的实现方法.与整个系统联调表明,该系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统的实时性和精确度要求,图像显示效果逼真.     

超视距空战飞行轨迹建模及仿真

超视距多目标攻击逻辑决策和空战态势评估是超视距空战研究的主要方面,但对空战战术影响较大的战机飞行轨迹和飞行参数的研究较少.通过对超视距空战和视距内空战的比较,分析了超视距空战的空战过程.根据超视距空战迎头攻击战术的特点,建立了相应飞行轨迹的数学模型,并求解了载机速度、载机发射导弹速度、转弯速度、载机转弯半径、目标机速度、载机飞行时间、转弯时间和导弹飞行时间之间的关系.通过仿真分析了飞行参数对飞行轨迹的影响,并根据载机性能约束条件,求解了飞行参数的最优解.仿真结果表明,飞行轨迹模型和最优飞行参数设计的合理性和可信性,可为超视距空战战术、战法决策等作战应用提供重要参考.     

基于Vega Prime的飞行复现仿真系统设计

将视景仿真技术应用于飞机的飞行复现仿真分析,为飞行员提供了飞行训练时的真实世界景象和场景的渲染效果,对于提高飞行训练效果具有重要的作用。文章基于Vega Prime开展飞行训练视景仿真系统研究,对视景仿真系统中的关键技术开展了研究,实现了飞行过程的复现、作战轰炸过程的再现,并对对地攻击结果给出评估。     

宽广视野虚拟环境漫游的设计与实现

探讨了宽广视野三维虚拟环境沉浸式漫游的系统结构和若干技术问题.系统使用多台微机及配套图形卡构成集群并行渲染,使用MPI(message passing interface)构成消息递送环境,使用开放源码的OGRE(open graph rendering engine)三维图形引擎进行场景渲染.实验证明系统开发成本低、效果满足应用需求,可广泛用于训练模拟、飞行再现、虚拟战场环境等视景仿真领域.     

基于MultiGen和Vega的城市场景仿真技术

虚拟现实技术是近几年来计算机图形学的研究热点.论文针对基于MultiGen Creator/Vega的虚拟场景仿真技术开展研究,介绍了三维视景仿真系统所涉及的关键技术、虚拟场景建模方法,以及在Vega软件环境中进行二次开发的技术,实现了虚拟场景中的视景漫游.实现结果表明,采用该技术可以满足视景仿真的实时要求.     

航空炮塔武器系统仿真设计与实现

为了节约经费,训练学员在视景飞行中操作航空炮塔实物的技能,设计了轰炸机航空炮塔武器仿真系统.采用层次法设计了系统硬件结构,用面向对象方法设计了分布式仿真软件,重点用Creator仿真建模工具实现了目标和视景仿真,解决了光学瞄准具实物测量仿真目标距离的问题.系统能完成炮塔设备配置、目标选择、环境场景选择等任务规划.实现飞行视景仿真、目标仿真;监控系统稳定性以及分析射手的射击技能等任务.系统能有效地帮助学员熟悉航空炮塔的结构和使用方法,提高射手操作航空炮塔的技能.     

利用模拟飞行实现空管训练仿真系统

空中交通管制训练仿真系统的主要功能是模拟空中交通,进行空管人员的训练,是空管系统的必备模块.其中如何实现飞行仿真系统,即控制空中目标按照预期的航线飞行并获取精确的飞行航迹是空管训练仿真的基础.但是限于开发代价,现有的训练模拟系统大都采用了非常粗略的飞行仿真系统.本文提出了一种方法,利用飞行软件构建所需的模拟场景并进行飞行仿真,在此基础上建立空管训练仿真系统.这种构建方法避免了重新开发和资源浪费,在获得精确的飞行仿真结果的同时还获得了逼真的视景仿真,在实际中获得了很好的应用效果.     

基于OpenGVS战场火焰烟雾的模拟

战场特效有助于虚拟战场环境气氛的烘托,其模拟质量直接影响着整个战场仿真的质量.对于战场上的烟雾、火焰等不规则物体,不能采用传统的几何方法建模,而只能采用粒子系统等复杂的数学模型进行模拟.但在战场环境模拟时,同一场景中常常会出现多处火焰、烟雾的情况,这时巨大的计算量势必大大影响场景仿真的实时性.文章对基于OpenGVS的特效实现方法进行了研究,提出一种基于OpenGVS开发平台,将粒子系统模型与二维纹理动画模拟相结合的实现方式,明显减少了模拟所需计算量.将此方法运用到某型高炮训练仿真器的场景模拟中,实际应用表明,保证实时性的同时使战场特效得到了高质量的模拟.     

虚拟情景实训环境三维模拟

应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。     

虚拟现实技术在培训系统中的应用

介绍了虚拟现实技术在培训系统中的具体应用。分析了虚拟培训系统的组成．选择了OpenGVS和MultiGen作为虚拟培训系统开发平台。并详细论述了从场景建模到场景驱动的整个系统实现过程。     

基于主变起火应急演练的虚拟现实培训系统

为提高火灾应急演练的训练能力,提出基于主变起火应急演练的虚拟现实培训方法。在3D虚拟现实视景模型下计算起火环境的单尺度特征参数,并根据参数结果构建图像输出模型,结合主变起火应急演练模糊控制方法进行虚拟现实培训的三维重构,实现主变起火应急演练虚拟现实培训的控制,在虚拟现实系统中进行主变起火应急演练的视景重构,在视点位置中进行主变起火应急演练的3D虚拟现实模拟,实现基于主变起火应急演练的虚拟现实培训设计。仿真结果表明,采用该方法进行虚拟现实培训系统设计的帧渲染速度快、特征配准率高。     

盾构机虚拟培训关键技术

基于虚拟现实交互技术,开发了适于盾构机隧道施工操作的虚拟培训系统。采用成组混合LOD技术生成了盾构虚拟样机模型,并构建了盾构机挖掘隧道的虚拟三维工作场景。通过对模型和场景的优化,使其场景效果更加逼真,交互操作更为流畅,模型加载效率提高了75%以上。该虚拟培训系统同时集成了施工经验、维护经验等数据库,为盾构施工培训提供了强有力的工具,大大提高盾构施工人员的培训效率。     

基于Quest3D的钻床加工虚拟教学系统的研究

针对培训系统要求人机交互界面好以及沉浸感强等特点,在钻床教学系统开发中采用实时3D建构工具Quest3D,提出了一种针对钻床教学培训的虚拟现实系统的开发方案,将虚拟现实系统分为三维显示模块,运动控制模块,场景交互模块和场景声控模块等,通过Quest3D的图形编程使得整个系统开发周期缩短,运行效率提高。成功将三维场景虚拟交互技术运用于钻床教学培训系统中。     

基于任务相关性的机务虚拟维修系统的场景管理

为解决机务虚拟维修训练系统中场景、模型一次性全部加载速度慢、内存占用量高的问题,基于任务的相关性提出一种场景管理方法。使用TF-IDF算法获取系统中包含的虚拟维修任务工卡的相似度并进行划分。工卡的相似度越高表示所描述的虚拟维修场景、维修工具、维修对象等虚拟资源相关性越强。当在场景资源加载、内存分配时,将相关性大于68%的任务工卡描述的虚拟资源利用伙伴系统进行加载分配,对于相关性小于42%的任务场景,则在伙伴系统中申请一块内存,并将这块内存划分为内存池进行加载分配。而任务相关性介于42%～68%的任务场景用双动态双链表的方法进行管理。解决了传统虚拟维修训练系统中加载资源时没有维修资源相关性分配管理的不足,分配方法没有任务针对性的局限,避免了单独划分内存块的系统分配时间。实验结果表明,改进后的分配方法减少了17%内存占用量,并提高了17.57的帧率。     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

Java与VRML结合实现煤矿事故救援系统的交互控制

随着虚拟现实技术的发展,对虚拟现实场景不仅要求有逼真的效果,同时还要求有生动的交互功能。以VRM L和Java的接口为基础,利用Java语言编写程序脚本,结合VRM L的Script节点实现用户对整个煤矿事故救援训练过程的交互控制。