基于3DMouse的虚拟仿真系统人机交互技术

为了提高虚拟仿真系统的人机交互性,增强虚拟现实的沉浸感,并结合对虚拟装备仿真系统人机交互性能的需求分析,提出了一种基于Open Inventor技术的三维鼠标视点控制方法.利用三维鼠标的操作模式与工作原理,建立了一种新的仿真系统人机交互模型,从而解决了三维鼠标作为人机交互设备与虚拟仿真系统集成的问题,实现了操作者操纵三位鼠标在虚拟场景中的漫游和装备三维对象模型的动态控制.三维鼠标浏览路径数据的保存和导入功能可实现反复多角度的观察虚拟装备的装配和工艺过程,使装备的操作和维护培训效果显著,该技术可应用在多种虚拟装备仿真系统中.     

装备虚拟操作训练的过程建模方法研究

针对装备虚拟操作训练系统中对过程建模的研究仅停留在针对具体仿真任务的应用技术层面,缺乏深入的建模理论研究的现象;首先分析了虚拟操作训练仿真目的和装备操作的特点,叙述了过程模型在虚拟操作训练中的重要性;然后提出了一种面向操作训练的过程建模方法及其实现方法,为虚拟操作训练系统过程建模提供了理论支撑;基于此过程建模方法开发的“某型防空高炮虚拟操作训练系统”验证了建模方法的可行性.     

红外成像导引头虚拟样机设计与仿真系统

虚拟样机技术是一种崭新的产品开发方法,它是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法;利用虚拟样机可代替物理样机对产品进行创新设计、测试和评估;红外成像导引头涉及光、机、电、控制等多种技术专业范围,虚拟样机设计平台为红外成像导引头设计及仿真提供了虚拟样机环境,可以缩短导引头的开发周期,降低设计成本和风险;主要介绍了红外成像导引头虚拟样机设计与仿真系统的组成、功能,工作原理,并对基于虚拟样机设计与仿真系统的红外成像导引头研制流程进行了探讨;将虚拟样机设计与仿真系统应用于红外成像导引头的研制,可大大缩短其研制周期、降低研制成本.     

VMIC下基于邦元范型的实体运行机制研究

分析了以以太网为平台,以HLA/RTI为基础的虚拟试验的局限性,研究了基于实时网络的虚拟试验系统的设计方法;针对参加仿真运行的模型多样性、复杂性和异构性导致的仿真集成问题,提出了基于模型封装器的分布模型集成思路,对封装器,模型接口,邦元之间数据交互等关键技术进行了分析与研究,并对控制模型进行仿真迭代的邦元使能程序进行了详细的阐述;设计并开发了基于VMIC反射内存网的虚拟试验实时系统(VVTRTS),对VVERTS的属性更新延迟性能指标进行了测试,与MAK-RTI做了比较,验证了VVERTS有着较小的属性更新延迟和较高的实时性;应用结果表明,该方案对实时性要求高的分布虚拟试验系统搭建具有一定的实用价值。     

基于软件的RFID系统设计仿真验证方法

为构建RFID技术研究及产品研发的测试环境,对RFID系统设计的验证测试技术与方法进行研究,提出了RFID系统映射建模仿真方法,开发了基于S／C模型与多线程的RFID系统设计的软硬件综合验证测试平台。     

平台级实体虚拟兵力仿真及应用研究

为构建虚拟兵力模型体系及其仿真系统,开展对抗式模拟训练与推演,对面向平台级实体虚拟兵力仿真及应用相关技术进行了研究。对计算机生成兵力系统与仿真平台、平台级实体虚拟兵力模型建模方法进行了梳理。对构建基于云仿真的虚兵服务系统相关技术路线、混合式仿真系统形态下兵力成体系仿真中的分布交互技术进行了总结,提出了基于混合体系结构的孪生战场环境仿真架构。最后对该领域存在的问题进行了归纳,为构建虚拟兵力模型体系以及虚拟兵力仿真系统提供方向和指引。     

模型驱动的复杂装备系统设计与仿真验证研究

复杂装备体系化、产品化的发展方向推动了MBSE在装备研制领域的应用发展。针对复杂装备功能高度复杂的设计难点,提出了一种模型驱动的复杂装备系统设计与仿真验证方法,阐述了从作战需求分析到产品实现的装备研制全流程的建模设计与仿真分析验证思路。同时,基于SysML仿真平台,结合装备作战过程典型案例,对装备系统模型进行仿真分析,实现了装备作战全过程的功能仿真,验证了模型逻辑的一致性、接口和输入输出流的准确性以及设计方法的可行性。结果证明,所提出的设计与仿真方法具有较高的工程实用价值,可极大地提高装备设计的完备性和效率。     

基于虚拟现实的装甲装备维修性定量指标验证方法研究

对维修性定量指标验证的研究现状进行分析,提出构建基于虚拟现实的产品维修性定量指标验证系统;首先,根据系统需求构建出系统的总体框架;其次,对系统搭建过程和仿真过程中的关键技术进行阐述;再者,对国军标中维修性定量参数估计模型进行改进,构建适用于复杂装备的虚拟仿真MTTR估计模型;最后,在验证系统中对某型车辆传动装置进行MTTR虚拟仿真试验,并运用MTTR估计模型进行MTTR验证;对比得到,通过虚拟仿真试验得到的验证结果与实车试验数据得到的结果基本一致,具有较高的可信性;该方法为在产品研制设计阶段并行维修性定量指标的验证工作提供了非常重要的参考价值。     

数字孪生-应对智能化综采工作面技术挑战

基于智能化综采工作面目标任务-自主完成综采工作面可靠割煤、保持工作面几何关系、顶板可靠支护,提出了综采工作面智能控制关键技术,包括采煤机定位技术、工作面可视化技术、液压支架电液控制技术（装置）、工作面通信技术、综采装备协同控制技术、采煤机自动调高技术、工作面自动调直技术和工作面围岩支护控制技术（其中前3种技术属于智能化综采工作面的感知与执行层,工作面通信技术是智能化综采工作面的传输层,后4种技术属于智能化综采工作面的决策层）。指出智能化综采工作面面临的挑战为决策层的自主决策能力不能适应复杂多变的工况、感知与执行层不能支撑决策层的信息需求和决策指令的可靠执行。针对上述挑战问题,采用基于仿真的数字孪生建模方法,提出了综采工作面数字孪生系统架构。综采工作面数字孪生系统虚拟实体包括机理模型和行为模型,利用综采装备机理模型可获得综采装备物理系统的不可测数据,行为模型可为综采工作面智能控制系统提供反映物理装备运行状态的全息信息,解决决策层数据信息匮乏问题;综采装备机理模型与其控制系统组合的离线运行模式形成综采工作面硬件在环仿真系统,为基于工艺规则的智能控制算法提供测试平台;综采装备机理模型、行为模...     

基于VRML-Java的虚拟装配系统开发

在讨论虚拟装配技术内涵的基础上,提出基于VRML-Java的虚拟装配系统体系结构,该系统实现了装配模型与显示模型的分离,以及系统的平台无关性。分析了虚拟装配环境的构建方法,论述了产品装/拆运动的表示及变换、虚拟装配过程控制策略、虚拟装配中的碰撞检测方法,以及Java与VRML的通信等系统实施的关键技术。开发了虚拟装配仿真软件,以球阀为例进行了验证。     

基于虚拟现实的煤矿设备装配仿真系统研究

针对煤矿大型设备装配存在拆装繁琐和成本高的问题,以采煤机、液压支架、掘进机和提升机为研究对象,采用虚拟现实技术设计并实现了一套由虚拟装配子系统、场景仿真与漫游子系统组成的虚拟装配与仿真系统.利用Maya对大型设备建模,通过VS程序设计,在Unity中进行交互控制,实现了设备的虚拟装配与拆卸、采煤工作面的虚拟仿真漫游功能.系统有效地提高了训练效果,形象逼真地再现了煤矿井下生产过程,具有良好的沉浸性和交互性.测试表明:经该仿真系统训练与使用,有效提高了设备实际装配与拆卸能力,同时降低了成本,具有显著的实际应用效果.     

EMI虚拟暗室测试系统设计研究

为了改变传统的电磁兼容试验多由手动进行控制的缺陷,提高系统测量精度和电磁兼容测试的效率,利用射频微波实现技术及自动化测试仪器仪表技术,提出了基于虚拟仪器架构的EMI虚拟暗室测试系统平台。完成测试系统硬件平台原理性设计;利用LabVIEW开发环境,实现测试系统软件平台的开发与集成。通过仿真试验,测试了设备自动完成信号采集、传输、处理、显示等功能,表明该系统可以提高测试工作的效率、精确度。     

基于模型的虚实结合的仿真试验技术

针对大型无人机系统复杂度高、多学科耦合强以及传统研发模式下的装备研发周期和成本快速增长的特点,为满足在地面半物理试验验证中最大程度降低迭代周期和成本的需求,设计了一种基于模型的虚实结合的地面半物理仿真试验技术。通过开展多源异构模型分布式集成技术研究,解决了跨专业飞机系统仿真模型联合仿真的难题。将仿真模型用于地面半物理试验,实现了试验环境中机载总线、仿真总线和射频网络的三网并行,进而实现机载设备和仿真模型信息交互,设计了一套针对虚实结合试验的自动化测试体系,提升了试验验证效率。通过建立一套完整的虚实结合试验的验证架构,提升了大型无人机鉴定能力,有效提升了航空武器装备研发质量、效率和水平,具有重大军事意义和社会意义。     

基于模块的运载火箭电气系统匹配验证仿真

为了缩短运载火箭的研制周期、降低研制成本，通过数字仿真实现对运载火箭电气系统的匹配验证显得尤为迫切。提出了一种基于模块的运载火箭电气系统匹配验证方法，采用SysML语言进行了函数编写和结构建模，实现了电气系统硬件与软件设备的匹配验证。通过与真实匹配试验中测试数据的对比，证实了该方法可以有效模拟并完成各电气系统的性能参数分析和接口匹配验证，具有一定的工程应用价值。     

基于LabVIEW的水声遥控系统测试平台的设计

以一种超低功耗水声遥控系统的小批量成品特性测试为基础,设计构建了基于LabVIEW虚拟技术的自动测试平台.模拟实现水声遥控系统的发送端和接收端,包括发送部分的信号产生、编码,以及接收部分的信号放大、滤波、解码、校验等;并结合实际硬件电路完成整个系统的联合测试,对实际电路系统功能进行了验证.     

固体火箭发动机虚拟试验技术研究综述

试验测试是评估武器装备性能的重要技术,为解决传统试验方式存在的资源成本高、试验性能难以预示等问题,将虚拟试验技术与固体火箭发动机试验测试领域结合,以缩短发动机试验周期、降低测试费用、提高产品质量。基于固体火箭发动机主要试验测试方法的研究现状,重点介绍了固体火箭发动机虚拟试验的总体架构,阐述了虚拟试验中需要构建的模型和结果的校核验证,进一步展望了科研人员未来可挖掘的潜在研究方向。     

可任意灵活接入的虚实网络融合仿真方法

针对虚实网络融合仿真技术存在构建仿真链路不够灵活的问题,提出了一种可任意灵活接入的虚实网络融合仿真方法.分析了虚实网络融合仿真系统的体系架构,主要包括接入端设备和虚实融合仿真平台,并描述了该平台的关键技术和功能实现;通过平台的灵活接口将接入端设备任意灵活接入到虚实网络,并分析其实验原理,完成不同链路间通信的任意切换;通过构建虚实网络拓扑实例,采用灵活接入的方法分别进行不同链路间的PING命令实验与WEB应用访问.实验分析结果证明了方法的可行性和有效性.     

涡轮后排气温度摆动故障仿真研究

介绍了一种航空发动机低压涡轮后排气温度Tt摆动故障仿真研究方法,分析了导致航空发动机低压涡轮后排气温度摆动故障的典型原因.应用虚拟仪器编程技术,采用模块化编程思想,建立了低压涡轮后排气温度控制系统仿真平台,实现了实际试车过程低压涡轮后排气温度Tt摆动的故障仿真.在传感器信号回路串入低通滤波器进行滤除干扰仿真,根据仿真结...     

基于数字孪生的智能车间系统仿真加速测试方法

为解决当前制造系统软件可靠性仿真测试时间长、测试环境难以搭建等问题,提出采用数字孪生技术与智能车间系统仿真加速测试相结合的方法;建立智能车间高保真数字孪生模型替代现实生产车间系统用于制造系统软件的可靠性仿真测试,首先要构建包含产品、设备资源、工艺流程等系统级仿真模型;同时,为仿真车间生产事件流程,在模型中,还需结合生产实际情况,设置设备间通信协议、通信数据以及生产线事件及队列顺序,真实模拟系统运行环境;通过构建步进电机产线数字孪生模型,仿真加工装配流程,运行智能车间系统软件,采用仿真时钟推进机制开展加速测试,验证了该方法的有效性和实用性,对开展工业系统软件高保真快速测试评估具有一定的借鉴意义。     

基于UML的雷达电磁环境仿真系统建模

雷达电磁环境仿真研究,对于雷达装备试验、训练都有着十分重要的作用.本文以飞机空中突防作战为战术背景,进行一个虚拟战场雷达电磁环境仿真系统的设计.以面向对象仿真技术为基础,利用可视化建模语言UML,详细描述仿真系统的建模过程,给出部分仿真模型和分析实例.