虚拟现实在多目标水下作业中的应用

基于软件平台Vega和Creator软件开发出多目标水下作业的视景仿真系统。文中详细描述了开发本仿真系统的意义、硬件系统的组成、系统软件的选择、模型的建立、虚拟海洋环境的生成,以及软件系统的设计与实现。仿真结果表明,该系统能逼真地演示出多目标水下作业的整个过程,能实现从多个视角有效地观察整个水下作业过程中各个物体的运动情况,并且满足不同情况下的仿真需要。该文最终建立一个基于水下作业的多目标动态的视景仿真系统,生成三维视景效果场景,做出视景仿真管理界面。     

基于UNITY3D的水下机器人视景仿真方法

水下机器人的视景仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位.一方面应用在水下机器人航行时,进行实时监控,显示机器人的姿态信息.结合海底信息,为操作员的操控提供了重要的辅助信息;另一方面也应用在测试阶段的仿真航行,它可以反馈海底的障碍信息,提供高程深度数据.本文针对水下机器人视景仿真的需要,设计了水下机器人的视景仿真方法,利用UNITY3D技术进行开发,根据实际地图数据建立海底场景,显示水下机器人在水下航行的姿态,提高了海景的渲染效果和真实程度.本方法已经实际应用于"十三五"国家重点研发计划全海深水下机器人"海斗一号"中和国家重点研发计划全海深AUV中,在论证,测试,实用等各个阶段中,该方法都具有重要意义,为水下机器人的进一步研究提供了有力支撑.     

基于局域网的多水下机器人仿真系统设计与实现

多水下机器人仿真系统是一个能够对多水下机器人系统的体系结构、协调控制、路径规划、学习算法等进行演示验证的分布式实时数字仿真系统,是开展多水下机器人技术研究的基础和有效手段．讨论了应用基于局域网的分布式仿真技术来解决多水下机器人系统仿真的问题,并详细说明了仿真系统的硬件组成和软件总体设计．     

基于大地形管理的水下机器人视景仿真系统

研究水下机器人视景系统优化设计,针对水下机器人的航行环境具有不可接近性和未知性的特点,为创建水下海洋生物和可观世界环境,利用虚拟的计算机仿真环境作为水下机器人初期调试的“平台”具有十分重要的意义.建立了基于大地形管理的水下机器人视景仿真系统.有关大地模型建立、场景效果等,利用函数变量方法自定义机器人运动引擎,采用粒子系统仿真了机器人尾流流场和低噪音的实现.依托软件平台MultiGen Creator和Vega,利用Vega与Visual C++混合编程实现LADBM模块的大地形管理,进行仿真验证.仿真结果表明,视景仿真系统逼真地再现了水下机器人在大范围区域探测目标及自主航行的过程,有效地解决了水下机器人长距离自主航行视景仿真中的大地形管理问题.     

一种水下机器人集成仿真系统的设计

在水下机器人的设计和开发过程中有一个严重的限制问题,就是由于水下机器人工作在较深的水中,因此很难观察到水下机器人的工作情况.针对实验室开发的新型水下机器人,该文的集成仿真系统提供了一个虚拟的海洋环境,和一些传感器的仿真,能够较为真实地模拟水下机器人的工作过程.它允许研究人员在实验室里方便地进行测试,并通过三维实时的图形场景对机器人的工作过程进行监控.最终通过仿真试验,完善了机器人控制系统的设计.     

基于HLA的分布式作战视景仿真系统开发

随着分布交互仿真体系结构技术的发展,需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该文基于实时视景仿真软件平台Vega和HLA仿真支撑平台pRTI设计开发了作战对抗视景仿真系统.该文介绍了作战对抗仿真大系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且解决了HLA下视景图像的平滑显示这一关键技术.与作战对抗仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

自治水下机器人实时仿真系统开发研究

针对自治水下机器人(AUBs)开发和研究中的瓶颈问题，该文开展了AUV实时仿真系统的研究工作。该文提出了采用半实物实时仿真模式，建立实时仿真系统平台的方案，并对实时仿真系统平台的硬件结构和软件结构进行了详细设计。在方案设计的基础上，正在进行实时仿真系统平台开发和研制工作。     

基于HLA的飞行模拟器视景系统的开发

随着分布式交互仿真技术的发展,先进飞行模拟器需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该模拟器基于HLA仿真支撑平台pRTI和实时视景仿真软件Vega Prime开发了飞行仿真模拟器的视景仿真系统,为操作人员提供逼真的虚拟环境.介绍了飞行模拟系统的总体框架,在阐述视景联邦成员的开发过程中,重点研究了时间推进策略;采用延迟一帧数据的方法解决了图像的平滑显示问题;采用DR算法,降低了网络通讯量,提高了系统的实时性;通过对爆炸源模型的优化,增强了特效模拟的逼真度.     

基于QNX的水下滑翔机器人嵌入式控制系统

文在对水下滑翔机器人的特点进行分析的基础上,详细介绍了水下滑翔机器人嵌入式控制系统的软、硬件系统的设计方法.对DiskOnChip在QNX操作系统下的驱动以及QNX操作系统的移植过程作了详细的叙述,并给出了适用于该嵌入式控制系统运行的系统启动文件--BuildFile的主要内容及文件基本框架.根据QNX嵌入式实时分布式操作系统的独特性能,在水面控制系统中创造性的提出了利用QNX多控制台来实现对数据进行监控的方式,并开发了应用于该水下滑翔机器人的控制系统软件.     

多水下机器人水声网络仿真框架设计

为了满足多水下机器人系统的仿真需求,根据水声信道和水声通信机模型,设计了一个基于局域网的水声网络通信协议仿真框架。该框架能够为分布式交互的水下机器人网络提供一个共享的虚拟水声信道,模拟通信协议在多个水下机器人节点上的运行情况。最后给出的是一个典型网络拓扑下ALOHA协议的仿真结果。     

某型导弹地面设备模拟训练系统的构建与研究

基于Vega的视景开发环境，结合ADAM分布式数据采集及控制模块，构建了一个半实物仿真性质的导弹地面设备模拟训练系统。阐述了系统的总体构成、设计思路及工作流程，并引入Windows NT系统的串行通信机制，解决了模拟信号对视景动画生成的精确实时控制与响应问题。通过分析整个开发系统的执行过程，探讨了软件系统的重用性与可移植性，并将Windows NT系统的定时函数引用到Vega的API函数中，较好地解决了视景设备动作不稳定的问题，从而为导弹地面设备模拟训练系统的实现又提供了一种可行的新方法。     

基于ARM内核单片机的体育比赛模拟控制系统

构建体育比赛模拟控制系统,提高对体育比赛的现场智慧化管理和信息调度能力,提出基于ARM内核单片机的体育比赛模拟控制系统设计方法。采用实时视频和图像检测方法,构建体育比赛现场赛事的模拟数据传输和图像分析模型,通过过程化的线性调度和赛事流程规划和控制,采用可视化的视频远程监控方法实现对体育比赛的现场赛事的视景仿真和动作特征点分析,采用赛事分布视频动态特征提取方法,实现体育比赛现场赛事管控特征分析。构建体育比赛现场的动态参数数据集预处理模块、信息传输模块、视频监测与回放模块和人机交互模块等,采用ARM内核单片机控制方法建立体育比赛模拟控制系统的核心处理器,构建体育比赛过程状态可视化云平台的服务器,通过五层结构体系设置的模拟控制系统的体系结构模型,结合总线传输控制技术实现控制系统硬件和软件设计。测试结果表明,设计的体育比赛模拟控制系统人机交互性和视频传输控制能力较好,控制收敛性较好,能实现体育比赛现场智能监控和动态控制。     

On distributing JASMIN's optimistic multiversioning page manager

JASMIN is a functionally distributed database system running on multiple microcomputers that communicate with each other by message passing. The software modules in JASMIN can be cloned and distributed across computer boundaries. One important module is the intelligent store, a page manager that includes transaction-management facilities. It provides an optimistic, multiversioning concurrency control scheme. This scheme allows read-only transactions to run almost without conflict checking; this is important in some real-time database applications like telephone switching and routing services. The initial implementation of the intelligent store deals with centralized database only. Experiences in modifying the JASMIN intelligent store module to handle distributed databases are described. Design principles and system implementation techniques in the following areas are explored; process structure, data structures and synchronization on data structures. The process structure is aimed to provide high throughput and the data structures are designed to facilitate fast response time     

基于模糊控制的智能感控视力保护仪

针对青少年长时间使用电子产品导致视力下降的问题,提出一种基于模糊控制的智能感控视力保护仪;该保护仪的控制系统综合运用了传感器技术、数字信息处理技术、模拟数据处理技术以及智能算法,实现了软硬件的结合;针对检测过程中距离和光照强度难调节的问题,引入了模糊控制算法,通过模糊控制规则来调节距离和光照,并进行了仿真实验,将采集到的光照强度和检测距离作为输入量,定时时间作为输出量,达到提醒学生的目的 ;对比实验结果表明,模糊控制比PID控制的定时时间增加了10.6 min,相对时间增大了18.563％,能够为学生创造更良好的学习环境.     

自治水下机器人全自由度仿真

由于自治水下机器人的复杂性，系统仿真技术变得越来越重要，系统地分析了自治水下机器人（AUV，Autonomous UnderwaterVehicle)的运动模型和空间运动方程，运用MATAB下的SIMULINK，设计了自治水下机器人的全自由度仿真工具箱，包括机器人本体运动，位姿求解和坐标系统转换等多个部分，可以方便地进行控制方法的全自由度的仿真。     

Strategies for simultaneous multiple autonomous underwater vehicle operation and control

Under sampling of the coastal oceans remains a persistent problem for standard oceano-graphic measurement practice wherein an instrument package is tethered to a research vessel. The overhead costs associated with operating a large research vessel impose a strict minimum on the cost of data collected. Owing to the overheads, significant improvements in sampling technology on the tethered platform can only produce modest gains in the cost effectiveness. In contrast, untethered vehicles if operated simultaneously have the potential to increase cost effectiveness significantly by distributing the overhead costs over several sampling platforms. Furthermore, synoptic and pseudosynoptic data can be collected with multiple autonomous underwater vehicles (AUVs), thereby providing the type of information critical to dynamic process modeling unattainable with non-synoptic data. While the goal of simultaneous multiple-vehicle operation has been espoused over the last few years, AUV technology and practice have until recently been too immature to realize that potential. Recently, Florida Atlantic University (FAU) has developed a new series of modular AUVs with the express purpose of supporting multiple sensors and multiple-vehicle operation. This series of vehicle is called the Ocean Explorer of which three have been produced so far. This paper will explore some of the associated navigation, tracking, control and deployment problems associated with multiple-vehicle operation in coastal applications. In addition, the characteristics of the component level intelligent distributed control system, integrated data logger and vehicle control system will be discussed. In particular this paper will discuss how FAU has applied the concepts of elastic constraint propagation and the symmetric fuzzy decision-making model to AUV control systems. Some results of early experiments in synoptic data collection with a conductivity, temperature and depth (CTD) sensor using multiple AUVs for the determination of horizontal structure will be described.     

基于ADAM的某导弹发射模拟系统

以某型导弹发射设备实装操作训练为研究背景,提出了发射模拟系统的设计方案,论述了系统硬件组成和软件构成。利用分布式仿真的方法,实现了导弹发射模拟过程中各操作单元的ADAM控制节点的同步控制。利用模块化设计的思想,给出了发射模拟系统的原理结构及实现过程,并简要分析了视景仿真子系统的组成、开发工具的选择及开发流程。该系统采用V isual C 和Turbo C 两种编程语言进行开发,具有良好的经济性、实用性及可扩展性。采用基于ADAM-5000系列模块的RS-485总线分布式检测与控制技术和视景仿真技术,能够保证模拟系统的高可靠性、实时性和视景仿真的逼真度。该系统可用于某导弹发射过程的模拟训练,具有很好的应用前景和军事意义。     

基于网络的智能定时视频监控系统设计

介绍了一种基于网络的智能定时视频监控系统的总体设计方案,在Windows 2003平台下利用软件实现视频数据的智能定时采集;重点阐述了系统的设计目标、视频监控系统基本组成和功能;提出了一种基于网络的智能定时视频监控系统平台的设计方案,此方案由摄像、传输、控制、图像处理和显示等几部分组成,同时采用Visual C++6.0技术设计该方案的平台架构,指出了实现视频监控的关键技术和方法,实现了基于网络的智能定时视频监控;实践表明,该方案真正实现网络的智能定时视频监控,具有良好的可重用性和扩展性。     

结合三维视景的控制系统仿真

介绍了一种基于VC和Matlab的采样控制系统仿真。它以Matlab控制系统工具箱函数为基础,通过Matlab引擎技术建立VC与Matlab的通信渠道,获得控制系统的等价线性模型。在VC程序中将控制系统的仿真过程以采样周期为时间单位拆成单步进行仿真,并在仿真中嵌入三维视景语句,依据每步的仿真结果更新视景画面,从而获得控制系统仿真在三维视景中的实时表现。集成后的软件不仅能充分发挥VC与Matlab各自的优点,还可以应用视景软件表现逼真连续的三维画面。提供的实现过程和编程实例均说明此方法简单、方便、可操作性强。