可控翼伞归航控制软件设计

为了解决航天器定点无损回收着陆及人员物资可控定点空投问题,研制了一种大型可控翼伞归航控制软件.本软件运行于大中型可控翼伞归航控制系统机载归航控制器上,采用分段归航控制算法和模块化软件设计结构,具有自动归航和人工遥控2种飞行模式,可对GPS提供的定位定向数据进行实时解码和运算,并自动输出控制信号操纵翼伞左右伞绳的收紧和放松,从而控制翼伞在指定区域着陆.该软件已经通过了分系统软硬件联合试验的验证.结果表明:该软件可以满足可控翼伞定点归航控制的需要,可广泛应用于精确定点空投及航天器、武器装备和运载火箭助推器定点回收着陆等领域.     

前缘气室自动成形翼伞

本文提出了一种前缘气室自动成形翼伞,翼伞的上翼面与下翼面之间设置有多个肋,在翼伞的两边的前缘开口部分的若干肋的沿前缘开口的一端沿外轮廓设置与肋同长度的套,在套中穿入柔性丝状结构,最后封闭套子的两端,从而利用柔性丝状结构的弹性撑出肋的形状。采用前缘气室自动成形技术,解决了伞衣的前缘开口塌陷问题,使得翼伞可以快速起飞和安全飞行。     

襟翼偏转翼伞气动性能数值模拟分析

为研究襟翼偏转对翼伞气动性能的影响,对不同襟翼偏转情况分别建立CFD模型,通过有限体积法进行空间离散并求解RANS方程,模拟翼伞在转向与雀降阶段的气动性能,进而结合最小二乘法进行参数辨识,实现翼伞气动模型的修正.模拟结果表明:襟翼偏转会引起翼伞压强分布改变,失速迎角减小,升阻力系数突增,对翼伞气动性能造成复杂的影响;修正的翼伞气动模型可以较好描述翼伞气动性能与襟翼偏转的变化规律,相比传统气动模型有效地提高了计算精度,为翼伞在转向与雀降阶段的精确建模提供参考.     

基于量子遗传算法的翼伞系统归航轨迹规划

轨迹规划是翼伞系统自主归航任务的核心。针对归航轨迹规划,建立相应数学模型,提出了一种基于改进量子遗传算法的翼伞系统归航轨迹最优规划方法。在该方法中,首先引入非均匀B样条曲线拟合控制律,将轨迹规划最优控制问题转化为B样条基函数控制顶点的参数优化问题;然后采用改进的量子遗传算法对轨迹规划中目标函数进行寻优,从而引导并实现翼伞系统归航轨迹规划。对实际工况中不同初始条件下的翼伞系统进行归航轨迹规划仿真实验,结果表明,本方法是翼伞系统归航轨迹规划的一种有效方法,优化得到的控制律和轨迹符合翼伞系统自主归航控制的特点。     

面向火箭子级精确回收的翼伞最优航迹规划算法研究

翼伞是实现运载火箭子级精确回收的一种新的重要手段,针对翼伞在火箭子级回收中易受风场影响、落点误差大的问题,提出了一种基于天牛群算法的翼伞最优航迹规划算法。根据翼伞和某型火箭一子级组合体的动力学和运动学方程建立六自由度模型,并分析火箭一子级归航过程中不同转弯下偏量对前向速度、垂直速度及翼伞航迹规划的影响。在此基础上,将翼伞一子级组合体盘旋削高段的盘旋圈数、盘旋半径和方位角作为寻优参数,应用天牛群算法对组合体进行最优航迹规划,将平均风的影响转换为目标点的飘移,最终获得一条综合考虑能量以及落点精确度的归航航迹。仿真结果表明,所提出的基于天牛群算法的火箭一子级翼伞回收分段最优航迹规划算法收敛速度快,航迹落点精度高。     

矿井工业广场的可控可视化与虚拟环境开发

探讨了虚拟现实技术在矿区设施规划中应用的意义和必要性 .根据煤矿设施规划与设计的特点 ,研究了实现矿井工业广场计算机立体模型可控可视化的技术途径 .应用虚拟现实开发软件 Multi Gen Creator Pro和 Vega,实现了矿井工业广场的可控可视化 .它不仅可以为矿井总平面布置迅速提供多个三维可视化方案 ,为其合理选择提供科学依据 ,而且为矿井工业广场的物流管理提供了先进、快捷的手段 ,也为虚拟现实技术在矿业工程中的进一步开发与应用奠定了基础     

大型翼伞归航控制航迹仿真分析

为了对翼伞归航算法的航迹控制有效性进行验证,可以采用空投试验或仿真分析2种方法.空投试验获取航迹数据准确性高,但存在人员和物资投入成本高、协调工作量大的缺点.而仿真分析具有成本低、易实现的优点,但由于气象条件和翼伞本身气动特性的不确定性,仿真结果与真实空投数据会有差异.如果在仿真分析的过程中采用真实空投获取的翼伞关键参数建立翼伞模型,则仿真方法的准确性会得到很大的提升,是一种低成本验证归航控制算法航迹准确性的优选方案.对大型翼伞归航控制航迹仿真分析方法进行了研究,并通过其仿真数据与真实空投数据的比较说明了该仿真方法的有效性和可行性.通过对风的仿真说明了风速和风向对翼伞飞行航迹的影响.结果表明,该方法可以辅助优化翼伞归航控制算法设计,是一种低成本易实施的验证方式,可为控制算法的验证、分析和改进工作提供良好的参考依据.     

翼伞-载荷系统的航迹跟踪

翼伞-载荷系统可被用于精确空投、定点无损着陆以及大型航天器的回收,在航空航天、军事等领域发挥着非常重要的作用。因此,基于翼伞-载荷系统的八自由度动力学模型,采用横向非线性控制方法,对翼伞-载荷系统的航迹跟踪进行了理论分析与仿真模拟。仿真结果表明,飞行器与参考点之间的较佳距离L1为100 m;该距离内,无风和受到5 m/s常值风情况下,所提出的翼伞-载荷系统均能较好地完成90°,180°,270°,360°转弯的航迹跟踪,说明横向非线性控制方法具有较好的控制性能和一定的抗风能力,可被应用于翼伞-载荷系统的航迹跟踪控制,为翼伞-载荷系统的优化设计以及大型航天器回收的精确控制提供参考。     

装甲车虚拟现实驾驶训练系统技术的研究

虚拟现实技术作为各种网络信息技术发展过程中的一个产物,目前已在诸多领域得到了广泛的应用,成为各领域一项重要的技术。本文围绕装甲车虚拟现实驾驶训练系统,首先对虚拟现实技术进行简单的介绍,然后对装甲车虚拟现实驾驶训练系统的设计进行详细分析。通过本文研究,希望能够为装甲车虚拟现实驾驶训练系统的优化设计提供参考资料与指导。     

虚拟现实技术在红旗-7B武器系统教学训练中的研究与探讨

本文介绍了虚拟现实技术的特点,通过分析虚拟现实技术在红旗-7B地空导弹武器系统教学训练中的应用可知,该技术可提高教学训练的针对性和有效性,降低训练费用和天气、场地的影响,缩短参训人员的培训周期,提高指挥员的指挥能力和号手的操作水平。通过研究与探讨可知,虚拟现实技术在红旗-7B地空导弹武器系统教学训练中有着广阔的应用前景。     

应用虚拟现实技术对竞技体育进行仿真训练的探讨

应用虚拟现实技术对运动员进行仿真训练,可以进行动作的分析、评价、编排和创新,提高运动训练的科技含量,使运动员快速掌握运动技术并保持良好的竞技状态。对虚拟现实技术和体育仿真系统及其在竞技体育训练中应用的研究现状和发展趋势进行了阐述,讨论虚拟现实技术在体育仿真系统具有的功能和其系统组成。     

虚拟现实技术在高职教育中的应用

从虚拟现实技术的优势和发展趋势出发，论述虚拟现实技术在理论教育和技能培训上的应用前景。虚拟现实技术进入教育领域将有助于培养具有创新意识和创新能力的人才，并解决高职院校实验设备不足、型号落后、难以及时更新换代的困难。结合虚拟实验室中的问题，对虚拟现实技术在教育领域中的应用进行进一步的探索。     

面向工程训练的混合现实技术开发与应用

混合现实技术是虚拟现实和增强现实的融合发展,实现了虚拟物体和真实物体实时共存与交互。利用混合现实技术识别实物模型标记物,将虚拟信息叠加到实物模型上,用户在虚拟信息指导下和实物模型进行互动,完成各项实践操作环节,实现了无人指导、虚实结合的工程训练教学。与传统教学方法相比,其提供的信息更直观,内容新颖、互动丰富,且无需学生集中授课,应用场景更多样。在当前新冠疫情下,使用混合现实技术,为实践类课程实现无辅导教学、无集中示范教学,提供了探索和研究的思路。     

虚拟现实技术在装备指挥模拟训练系统开发中的应用

通过对某装备指挥模拟训练系统中虚拟战场环境编辑与分析系统开发过程的研究,探讨了虚拟现实技术在装备指挥模拟训练系统开发中的应用,包括虚拟战场环境的建立、视景驱动及其他关键技术的解决。所涉及的相关方法及关键技术不仅对于装备指挥模拟训练系统的开发具有一定帮助,对于其他指挥模拟训练系统的开发也具有一定的借鉴意义。系统     

基于虚实结合模式的采油OTS系统设计及应用

针对采油操作员工传统培训方式存在的弊端,提出一种基于虚实结合模式的新型培训理念,即将物理模型仿真技术、计算机虚拟仿真技术、DCS控制技术、多媒体网络技术引入到仿真培训系统中,从视觉、听觉、触觉及交互体验等多重角度为学员提供沉浸式井场虚拟实境,通过系统软、硬件建设,形成功能完备、特色鲜明的采油操作员工仿真培训考核平台。重点介绍采油操作员工培训系统的总体架构、关键技术及现场应用。实际应用效果表明,该系统能够有效提升采油操作人员的培训质量,降低培训成本,具有很强的现实意义和应用价值。     

500 kV地下变电站辅机系统虚拟现实仿真

通过对虚拟现实系统构成和关键技术的分析,进行虚拟现实技术在地下变电站辅机系统仿真中的应用研究.针对辅机系统的仿真需求,结合地下变电站的特殊性,采用场景分块和实例引用技术,提出动态载入和动态删除的思想,节省了系统的处理时间及占用的硬件资源.根据仿真培训的需求,设计并详细介绍运行和培训2种模式.测试结果表明,该方法能有效满足用户的需求,解决了通常虚拟现实仿真系统不能突出装置细节的问题.     

基于Virtools的实验教学应用与研究

本文提出了一种全新创建虚拟现实系统的方式,构建基于Virtools技术的虚拟实验教学,其中包含设备虚拟展示和虚拟装配系统。依托于Virtools平台的BB模块和Virtools脚本语言在计算机平台上来实现对教学设备的模拟展示以及虚拟装配的人机交互,并且利用多媒体技术如音频、视频以及虚拟环境来增强真实感。这个方法不仅适用于各高校实验教学,也适用于各种实训,以此来获取设备基本知识和相关装配技巧,也可以避免真实情景中的潜在危险或资源损耗。     

面向复杂结构机械虚拟装配系统

针对复杂结构机械产品的装配问题,研究了融合虚拟场景与人机交互进行虚拟装配技术中的一些关键技术,利用交互三维引擎Virtools,建立了三维虚拟装配系统,实现可装配性评价、装配顺序的输出、设计意见反馈和虚拟培训。以结构复杂的直驱双摆角铣头新产品为对象,阐明了通过虚拟装配系统提高装配性能的实用价值。     

碰撞检测技术与虚拟坦克仿真训练

虚拟坦克仿真训练作为一个虚拟现实系统,需要研究和解决碰撞检测问题,三维物体间的碰撞检测是实现虚拟现实系统沉浸性的重要问题。在坦克虚拟驾驶模拟器视景系统中,坦克与其它地面车辆、建筑物、树木的碰撞,坦克在战场地形上的跟随地形起伏运动,以及坦克在开炮过程中炮弹击中目标或炮弹落点的检测,归根结底都可以看作是视景中物体与物体之间的碰撞检测。从数学上说,碰撞检测表现为两个多面体的求交问题,数学求解并不成问题,但是,在实时仿真中对碰撞检测算法提出了实时性要求。为满足实时性的要求,很有必要对碰撞检测模型进行优化和简化。     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。