基于Vega Prime的航天发射训练仿真视景控制方法

仿真技术是解决院校在航天发射训练的教学、科研中,学员难以进行“真枪实弹”的操作与培训等问题的有效途径。由于航天发射任务的多样性和复杂性,在仿真过程中不可避免地要与三维场景交互,因此视景控制是航天发射训练仿真系统的重要环节。Vega Prime是一款支持面向对象技术的实时视景驱动软件,本文针对航天发射训练任务的视景仿真和人机交互要求,分析了基于Vega Prime的场景和对象控制技术,给出联合MFC和Vega Prime实现视景控制的流程,并讨论了实现中的一些主要问题,最后给出演示实例。     

面向多模式驾驶的虚拟视景仿真系统研究

面向多模式驾驶仿真平台开发了虚拟视景仿真系统,基于多模式驾驶的特点,设计了虚拟视景仿真系统框架;利用Multigen Creator软件构建了道路、建筑、绿化植物等静态场景对象模型;结合车辆纵向动力学模型和行驶方向控制模型,完成了动态场景对象模型建模,并提出了车辆动力学模型在仿真中的应用方法;基于Vega Prime和MFC文档,开发了虚拟视景仿真系统;最后通过实验测试,验证了仿真系统的运行效果。     

基于Vega Prime的运载火箭飞行仿真技术研究

Vega Prime是一个优秀的视景仿真软件,包括LynX Prime GUI(用户图形界面)工具快捷场景配置,并提供了强大的底层图形API接口。本文基于Vega Prime的场景显示框架,通过定制应用实例主循环控制场景显示,以运载火箭飞行仿真为例,探讨了仿真中的几个关键技术,包括飞行位姿更新、动态添加、删除模型节点和粒子系统控制,实现了对运载火箭的飞行、姿态调整和级间分离等不同运动状态的仿真,真实地模拟了运载火箭的飞行过程,为相关教学及其观展提供了良好的场景显示环境。     

城轨列车虚拟驾驶仿真系统

城轨列车虚拟驾驶仿真系统是一种结构简单、经济实用的初级训练驾驶器,主要包括虚拟控制台和视景仿真系统。文章介绍了在1台计算机上实现虚拟驾驶的方法,即采用GLStudio构建控制台模型,采用MultiGen Creator构建三维视景模型,采用Vega对视景进行驱动。文中对列车虚拟驾驶仿真系统的动力学模型和逻辑控制模型也做了简要介绍。     

航空成像平台视景仿真系统的实现

本文研究了基于小型局域网的航空成像平台飞行模拟仿真器视景系统的实现方法.对视景仿真系统的构成、视景仿真软件的开发、提高场景逼真度的建模方法和CRT-LCLV耦合成像机理进行了深入的研究,同时给出了利用离轴球面全反射镜无限远显示系统将产生的动态图像传送给航空成像平台这一行之有效的方案,并将这些技术应用到了航空成像平台飞行模拟器的视景系统当中.实验表明将这些技术应用到航空成像平台的视景系统之后,视景图像的分辨率、亮度、逼真度和视场都有很大的提高,完全可以满足航空成像平台飞行模拟仿真器的视觉要求.     

某型配气台虚拟操作仿真研究

为了实现配气台虚拟操作的过程,满足真实感的渲染效果需要,基于MultiGen Creator,Vega Prime软件平台,建立了配气台的三维模型,构建了虚拟现实环境,并合理地运用纹理映射技术、DOF技术,完成模型的渲染和运动控制,实现对配气台的虚拟操作仿真。     

某型履带式工程车模拟器软件系统的设计

介绍了某型履带式工程车训练模拟器软件系统的设计,重点阐述了数据测控、动力学仿真、视景仿真等3个模块的设计与实现方法,并对各部分在设计时要注意的难点问题进行了重点讨论.本软件已成功地在该模拟器上使用,取得了较好的效果.     

斗轮堆取料机仿真训练模拟器的开发与关键技术研究

随着港口散货装卸量的逐渐增大,港口斗轮堆取料机作业任务量不断加大,对于驾驶司机数量需求愈来愈大,且素质要求越来越高,斗轮堆取料机仿真训练模拟器以其安全、高效的特点应运而生。文中以现代虚拟现实技术为先导,从主体硬件的斗轮堆取料机仿真训练模拟器系统总体设计入手,综合运用现代港口起重机操作技术、起重机运动学与动力学、现代传感与测试技术等多学科知识,应用3DS max建立三维仿真模型,以Unity 3D平台为基础,对斗轮堆取料机仿真训练模拟器及其软件系统进行开发研究,考虑振动因子对斗轮轮齿运动轨迹的影响,提出斗轮动态仿真的研究方法和途径,以实现人机交互操作真实化、视景环境高沉浸化、训练管理功能多面化,以及虚拟现实技术的交互性、沉浸感和创意性。     

履带式工程车辆训练模拟器动力学建模及实现

建立适于快速实时仿真的动力学模型是训练模拟器材研制的关键。根据履带式工程车辆在各种操纵状态下的运动特点,对其动力学模型进行了系统研究,着重阐述了工程车辆驾驶过程中几个典型工况的建模方法,并给出了仿真模型的计算流程。仿真结果与实际情况吻合良好,证明所提出的建模方法和仿真算法是正确可行的。     

衬套离散化建模方法在汽车悬架仿真分析中的应用

为考虑悬架连杆等结构的弹性变形对悬架K＆C性能的影响,提出了一种基于衬套的离散化弹性部件多体动力学建模方法;以某奇瑞车型的多连杆后悬架拖曳臂建模为例,分别采用柔性体建模、非线性梁建模和衬套离散化建模三种方法,进行仿真分析,并将分析结果与试验结果进行对比,验证了该建模方法的可行性和使用性.     

机车车辆系统动力学可视化仿真研究

重点介绍了三维实体的建模方法、场景驱动及视点变换技术.应用高级实时仿真功能,建立了适合高效运行的车辆、轨道等三维模型,并对场景的组织结构进行了优化.仿真结果表明,系统的图像生成速度迅速、稳定,满足视景仿真的实时性要求.     

车辆智能行驶主动避撞的虚拟实现

利用软件Creator创建含有道路的虚拟场景,在仿真软件Vega中加入场景和多个车辆模型,受控车辆car采用鼠标和键盘控制,其余车辆借助于Path Tool工具提前设置运动路径并编辑每段路径上赋予导航车辆的参数;基于建立的跟驰及更换行驶路线的安全距离模型,在Visual C++6.0平台下结合Vega API编程设计一个仿真程序;借助于Vega API函数动态获取各个车辆位姿及行驶参数,由安全距离模型计算出车间距动态安全阈值,判断虚拟场景中的车间距是否符合Car安全直行、换道及超车的条件,若不符合即强制car减速甚至停车,同时执行界面中会不时给出提示,促使采取主动避撞的正确措施.结果表明在虚拟环境中较好地仿真了车辆的实际避撞过程,受控车辆处于一种主动安全行驶状态.     

Development of an Intelligent Vehicle Experiment System

Existing vehicle experiment systems tend to focus on the research of vehicle dynamics by conducting performance tests on every system or some parts of the vehicle so as to improve the entire performance of the vehicle.Virtual technology is widely utilized in various vehicle test-beds.These test-beds are mainly used to simulate the driving training,conduct the research on drivers' behaviors,or give virtual demonstrations of the transportation environment.However,the study on the active safety of the running vehicle in the virtual environment is still insufficient.A virtual scene including roads and vehicles is developed by using the software Creator and Vega,and radars and cameras are also simulated in the scene.Based on dSPACE's rapid prototyping simulation and its single board DS1103,a simulation model including vehicle control signals is set up in MATLAB/Simulink,the model is then built into C code,and the system defined file(SDF) is downloaded to the DS1103 board through the experiment debug software ControlDesk and is kept running.Programming is made by mixing Visual C++ 6.0,MATLAB API and Vega API.Control signals are read out by invoking library function MLIB/MTRACE of dSPACE.All the input,output,and system state values are acquired by arithmetic and are dynamically associated with the running status of the virtual vehicle.An intelligent vehicle experiment system is thus developed by virtue of program and integration.The system has not only the demonstration function,such as general driving,cruise control,active avoiding collision,but also the function of virtual experiment.Parameters of the system can be set according to needs,and the virtual test results can be analyzed and studied and used for the comparison with the existing models.The system reflects the running of the intelligent vehicle in the virtual traffic environment,at the same time,the system is a new attempt performed on the intelligent vehicle travel research and provides also a new research method for the development of intelligent vehicles.     

开发型汽车行驶模拟器视景模拟系统的开发

结合我国首台开发型汽车行驶模拟器的开发，研制了视景模拟系统，开发了实时的视景模拟控制软件和场景库。介绍了研制视景模拟系统的支撑硬件和软件，总结了控制软件和各种场景的开发原理。实际使用表明，视景模拟系统具有可靠性和实用性。     

列车驾驶模拟器之站台监视器仿真系统的研究

站台监视器仿真系统是列车驾驶模拟器的一个重要组成部分。介绍了开发工具软件Muhigen Creator、Vega和DI—Guy。采用Muhigen Creator构建三维模型,采用Vega进行场景驱动,实现了列车开关门及乘客进出的模拟,为列车驾驶模拟器提供一个逼真的站台环境。     

弯坡路面的车路耦合仿真模型建立

现有的车辆与道路相互作用的研究只是考虑平直路面下路面不平整度引起的车辆动载荷分析,行驶工况对车辆动载荷的影响也很重要。针对车-路耦合作用的特点,运用ADAMS/Car动力学仿真软件,建立重型卡车的多自由度仿真模型和3D弯坡路面模型。重型卡车与弯坡路面耦合仿真模型的建立为更加精确地进行车辆-道路相互作用研究提供了可能。     

Driving Performance Analysis of the Adaptive Cruise Controlled Vehicle with a Virtual Reality Simulation System

Nowadays, with the advancement of computers, computer simulation linked with VR (Virtual Reality) technology has become a useful method for designing the automotive driving system. In this paper, the VR simulation system was developed to investigate the driving performances of the ASV (Advanced Safety Vehicle) equipped with an ACC (Adaptive Cruise Control) system. For this purpose, VR environment which generates visual and sound information of the vehicle, road, facilities, and terrain was organized for the realistic driving situation. Mathematical models of vehicle dynamic analysis, which includes the ACC algorithm, have been constructed for computer simulation. The ACC algorithm modulates the throttle and the brake functions of vehicles to regulate their speeds so that the vehicles can keep proper spacing. Also, the real-time simulation algorithm synchronizes vehicle dynamics simulation with VR rendering. With the developed VR simulation system, several scenarios are applied to evaluate the adaptive cruise controlled vehicle for various driving situations.     

基于Vega Prime的液压挖掘机运动仿真

为了更好地研究挖掘机反铲机构,并在虚拟环境下实现对实际工况及工作流程的可视化仿真,需要建立挖掘机挖掘过程中的各种三维实体模型,进而研究系统中模型运动控制的实现。在研究了反铲机构的结构和工作方式的基础上,给出了在Creator、Vega Prime等软件环境下挖掘机的三维模型的构建过程及对挖掘仿真过程中的动态控制方法,完成了挖掘工作艺流程的动态仿真。