靶场三维视景虚拟系统的应用与研究

针对二雏平面显示系统已不能满足靶场指挥控制系统的需求，提出将虚拟现实技术应用到指挥控制系统中，用三维视景实时显示靶场态势变化过程。系统以测量数据驱动三维显示，结合地景数据进行实时监视，并通过对静态模型的行为控制，实现三雏视景虚拟系统显示的直观感和真实性以及试验过程的实时监控。     

海上测控任务指挥显示优化策略及应用

针对现阶段海上测控任务指挥显示系统存在的不足,提出一种集数据、图形和状态结构显示为一体的智能化显示策略。首先设计了指挥显示优化策;其次详细阐述一种基于状态控件的策略实现方法,并举例设计和开发几种典型的状态控件,将状态码控件应用于具体的数据显示,最后通过实例对优化策略的实现进行详细的演示和验证。验证结果表明:该方法能形象直观地表现全局性关键信息,加强对航天器遥外测信息异常状态的实时分析及预警显示等控制,为同类系统建设奠定技术基础。     

基于车载多源数据采集的军用加油车状态监控系统

为提高军用群车加油车的车载及故障检测效率,设计一种基于车载多源数据采集的加油车状态监控系统。 在采集车载数据信息基础上,加装北斗导航系统及各类传感设备,利用CAN 总线、蓝牙等车载网络及显控终端,将 车辆自身及车载设备运行状态可视化呈现,实现车辆可视化调度。测试结果证明：该系统能实时显示车辆及车载设 备状态,指挥中心可进行远程监测及指挥调度。     

规则引擎在指挥显示系统中的应用

针对指挥显示系统中信息处理业务需求变化频繁和指挥员对显示内容的个性化要求高的问题,采用规则引擎作为指挥显示系统的数据处理核心,提出了运算类、比较类和过滤类3种规则模型,给出了规则冲突消解策略,设计了由规则定制、页面定制、数据接收、处理引擎、显示控件驱动为主要部件的指挥显示软件架构,实现了指挥显示系统业务处理逻辑与软件代码的分离.验证结果表明:该方法能将指挥信息处理方法转化为易懂的业务规则,方便非软件编程人员对系统业务处理逻辑的更改,避免了软件代码的频繁变更,增强了应用系统对需求变更的快速响应能力.     

基于CAN总线和大容量数据存储的舰炮远程监控系统设计

针对舰炮装备复杂度高、故障诊断和状态监控困难这一难题,提出并设计一种基于CAN总线和大容量数据存储的舰炮远程监控系统。通过CAN总线实时采集舰炮武器的状态信息,基于专家知识库对系统运行状态进行实时判断,在状态异常时进行及时显示,采集的信息在加入时间标志后进行在线存储。舰炮状态的采集、处理、判断、预警、存储一体化设计结果表明：该系统实现了舰炮监控的无人化、远程化、自动化,提高了监控效率及系统故障的可追溯性,对舰炮武器的安全工作及故障分析具有参考意义。     

视景仿真技术在靶场试验中的应用与系统开发

将视景仿真技术应用于靶场试验过程中的态势标绘、参试设备部署及弹道轨迹实时显示,对于试验的可视化具有重要意义。针对靶场试验指控显示需求,研究了实时数据处理技术,提出一种横向比较的快速融合算法,极大地减少了运算量。根据系统模型和当前测量信息,采用卡尔曼滤波预测落点坐标,提高了落点预报精度。分析了装备模型层级关系,研究了复杂武器装备模型机构动作控制方法。采用EV-Globe SDK组件构建了三维模拟显示平台。     

弹丸三维速度实时处理方法研究

为了解决常规靶场测控系统中弹丸三维速度实时高精度处理的难题,提出了基于多元异类实时数据融合处理弹丸三维速度的方法。该方法通过联立弹丸位置和径向速度这两类测元的误差方程,建立了基于径向速度测元的测控系统实时数据融合模型,实现了弹丸三维速度的实时解算。将该方法应用于常规靶场典型试验的实例仿真中,与纯粹的三维速度IMM卡尔曼滤波和增加径向速度观测量后的IMM卡尔曼滤波进行对比分析,验证了模型的正确性和方法的有效性。研究结果表明,该文提出的方法能够高精度处理弹丸的三维速度,并且实时性强,易于工程实践。     

基于分布式测控技术的风洞运行状态监测系统

针对传统的测控系统已不能满足应用需求的问题,提出一种通过网络把独立功能的测控单元连接起来的分布式测控系统。从硬件和软件2方面对该系统进行设计,将现场总线、网络技术与分布式计算技术/中间件技术相结合,完成对各种现场设备的状态监测,从而实现分布式数据采集,集中化分析管理和资源共享。目前该技术已经在气动中心高速所的生产型暂冲式跨超声速风洞中进行应用,实现了对风洞各部段关键设备状态数据的实时监测记录,及时发现异常情况并产生告警,增强了风洞试验运行系统的安全性和可靠性。     

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。     

微陀螺三维空间跟踪定位在虚拟现实系统中的应用

微陀螺三维跟踪定位,通过系统触发、采集数据、放大转换和存储保持四个阶段完成.采用虚拟现实技术开发的模拟训练系统,利用微陀螺三维跟踪实时将测量到的导弹姿态角发送给计算机,通过对比计算判断导弹是否瞄准目标.同时结合球型投影系统模拟显示导弹飞行状态与命中效果.     

无线Mesh 网络在遥测传输中的应用

为满足飞行试验中同场多架飞机训练实时监控的要求,设计一种基于网络电台的遥测传输系统。根据无 线Mesh 网络的结构与特点,采用网状拓扑结构,分析无线Mesh 网络应用于遥测传输的关键技术,对基于网络电台 的遥测传输系统进行设计,并通过飞行试验验证其有效性。试验结果表明：该系统可以实现多架飞机的位置、速度、 航迹等关键数据的实时传输与显示,可靠性高,能够满足飞行试验中对多架飞机近距实时监控与指挥的试飞需求。     

某自动装填机械手设计与仿真研究

针对弹药自动装填系统智能化、无人化的发展趋势,以某大口径火炮装填系统研究为背景,设计出一种由机械臂与二指抱爪构成的新型自动装填机械手,可实现在三维空间中进行作业,以此实现对弹丸的抓取以及弹丸位置的改变。根据弹丸的形状尺寸设计二指抱爪,所设计的二指抱爪可稳定地抓取弹丸,在抓取弹丸之后可实现二指抱爪的锁定,对电磁铁上电可实现二指抱爪的解锁,解锁之后可保证二指抱爪与弹丸顺利脱离;由弹丸位置的改变及装填的具体动作设计机械臂,保证所设计的机械臂与二指抱爪连接可靠,利用D-H参数法建立了机械臂运动学模型,并求得机械臂的运动学方程,通过控制机械臂的运动可实现装填动作的完成。利用三维建模软件建立装填机械手模型,且在模型建立后,利用动力学仿真软件RecurDyn对装填机械手进行运动学仿真,由此验证装填机械手设计的合理性,为加工与研制该自动装填机械手提供重要依据。     

一种无线总线桥相关应用软件

针对系统引入无线总线桥后的应用软件具体需求,提出一种无线总线桥相关应用软件设计方案.结合时间序列模型和事件触发模型,设计底层ARM处理器固件程序;运用套接字技术,实现WLAN接口背景下符合VXI-11标准的仪器自动发现机制;通过开发 VISA 管理库函数,建立配套的系统仪器管理工具.经过验证:该设计能实现多种机载设备总线接口、GPIB 仪器管理接口和 WLAN 接口的实时可靠操作,有效简化了系统操作流程,实现了在无线总线桥硬件机制下的仪器远控.     

光纤陀螺开环检测系统的数字化研究

开发了一种接收并处理光纤陀螺开环信号的数字化系统,用此系统实现GPIB总线到USB通用串口总线的连接,从而实现人机的友好界面。使用CPLD来实现GPIB总线的各种接口功能,在Windows平台下采用VC++设计的数字采集处理系统,能够实时控制进程、高速收发数据并实时显示其结果,系统的设计灵活,可靠性稳定性增加,误码率降低,效率高,同时光纤陀螺开环检测系统也实现了标准化和全数字化。     

三维实时真实感动画技术在飞行器视景仿真中的应用

当今可视化仿真技术已人们的广泛重视，尤其是用三维模型的实时动态显示技术来仿真过程和仿真结果，更有重要意义，为把三维实时真实感动画技术有竽火箭发射全过程和机场交通管制等飞行过程的模拟显示中，介绍了一种在ＳＧＩ工作站开发的飞行器视景仿真软件系统，并论述了该系统的开发环境、功能与编程实现以及主要技术处理方法。     

高速采集及存储设备设计与测试

设计了一种高速采集和存储设备.该设备使用Vx Works操作系统,采用CPU+FPGA的框架模式和256G的存储硬盘.测试结果表明:该设备在"在线"工作模式,具备5MSPS的采样率,能够更加精准、实时地对车辆总线信息进行记录,并对车辆关键部位、部件进行实时状态监测;在"离线"工作模式,能够对存储的数据进行特征提取和深入分析.解决了信号采集速率低、记录数据慢和存储空间受限等问题.     

基于CAN 总线的特种车辆状态数据采集系统

针对海军特种车辆数据采集效率低、信息化程度不高等问题,设计一套基于CAN总线的特种车辆状态数据采集系统.利用采集终端完成数据的采集和存储功能,通过车载CAN通信网络,采用监控平台对终端采集到的数据进行解析,实现对车辆运行状态数据的实时显示功能,并通过将系统接入某型装甲车辆CAN通信网络进行测试.测试结果证明:该系统能实时监测和记录车辆运行状态信息,对部队信息化建设具有一定的参考价值.     

PC104-CAN总线在数据通信中的应用设计

为了实现上位机与现场节点之间的通信,设计了基于PC104总线结构特点和CAN总线优点的数据通信系统。系统通过主控单元FPGA和由C8051F040单片机内部的CAN控制器和外部的CAN总线收发器TJA1040组成的CAN总线通信网络,对PC104-CAN总线的数据传输性能进行测试,实现了数据的安全、实时及可靠传输。目前已应用于工控现场使用的测试测量系统中。     

武器装备视景数据采集、管理与展示系统

针对武器装备的三维战场仿真平台建立的需求,设计了一套基于人机交互的视景采集、管理与三维场景显示的系统方案。规划了系统的总体设计,针对采集到的武器数据进行分类管理和数据的获取。该系统主要基于OSG技术,通过读取三维模型数据,实现了武器装备的静态细节展示和场景漫游效果。实验结果表明,该系统集交互性与真实性于一体,并且能极大节省直接基于图形编程语言建模和开发系统所需的时间和劳动量。     

基于光线投射的电磁态势实时可视化

战场电磁环境态势具有复杂、多维、时变特性,研究战场电磁态势实时可视化技术,对于作战指挥员了解战场态势,作出科学指挥、决策意义重大。目前,表征战场电磁态势的数学模型并不完善,以场强为例,建立了多辐射源空间场强合成的数学模型,为电磁态势三维体数据场的构建提供数据来源;战场态势的复杂性,使得与体数据场相关的数学模型也相对复杂,传统基于中央处理器（CPU）的实现方法无法达到实时解算的要求,鉴于此,提出了基于通用计算图形处理器（GPGPU）的体数据场加速生成技术,实验结果表明该技术能够满足实时可视化的需求;设计了一种体绘制传递函数,并利用基于图形处理器（GPU）的光线投射算法,实现了电磁态势实时可视化。