OpenGL在卫星运动三维仿真中的应用

三维仿真技术在卫星领域有着广阔的应用前景，而OpenGL是制作三维动画的常用工具。本文首先提出了构建三维卫星仿真平台在三维动画上的的技术难点，选择OpenGL作为实现仿真平台的软件工具，然后介绍了OpenGL的一些技术原理．以及它们在构建三维卫星运动动画中的应用。     

基于OGRE的卫星视景仿真软件的设计与实现

针对卫星三维视景仿真的需求,设计并开发基于OGRE图形引擎的卫星视景仿真软件,对整个飞行过程进行模拟和演示。卫星视景仿真软件基于OGRE图形引擎进行底层渲染,结合3ds Max建模软件进行三维实体模型构建,基于自主开发的场景编辑工具生成卫星星空场景。仿真软件的功能模块包括OGRE主体框架模块、文件路径管理模块、场景数据管理模块、网络通信模块和人机交互模块。运行结果表明,卫星视景仿真软件可以逼真地模拟再现卫星飞行场景,能够实时进行画面模拟、数据监视,具有广阔的应用前景。     

面向卫星系统仿真的可视化环境

卫星系统仿真在卫星系统分析、设计及评估中起着重要的作用.该文按照数值计算与图形演示相分离的原则,提出并实现了一个面向卫星系统仿真的可视化环境,主控程序(即仿真运算软件)通过基于Socket机制的进程交互接口实现对可视化环境的操控.该环境基于Win32多线程机制设计,各线程之间运用信号事件进行同步,并选用OpenGl作为实体建模与渲染之工具.该环境实现了关于卫星系统运行过程的动态三维场景、二维地图投影两种视图以及相关界面.目前,该环境已成功应用于多卫星系统效能仿真与评估等项目研制中.     

基于OSGEARTH的国产航天三维仿真软件设计

针对目前航天领域缺乏经过验证、能够可靠应用于全国产化平台的三维仿真软件,本文基于OSGEARTH设计和实现了一款国产航天三维仿真软件.通过地球影像和高程数据的差异化加载、场景树的优化构建、弹道数据筛选等设计策略,解决了在全国产化平台上进行三维仿真的可靠性和渲染效率问题,并得到了仿真实验的有效验证.     

一种基于OpenGL的三维模型转化方法

OpenGL即开放性图形库，是近年来发展起来的一个性能卓越的三维图形标准。本文提出了一种将CAD软件的模型转化到0penGL中以实现交互仿真的解决方案，并通过对3DS文件进行分析，给出具体的转化接口程序。该方法可以方便地将三维建模软件产生的三维模型移植到三维场景中，实现计算机仿真和虚拟现实。     

数字化交付中三维配管设计软件的应用

随着科技、经济的发展，我国化工领域中与计算机的结合也越来越紧密，尤为特殊的是数字化转型，它已经成为企业提升竞争力的必然选择。同时在化工行业出现了各种不同功能的软件，其中全真模拟的三维配管设计软件在工艺设计、数字化工厂及交付、管道施工安装等领域都有了很大的发展。探讨全真模拟的三维配管设计软件在数字化交付过程中的应用，先介绍了数字化交付和三维配管软件的概念，再分析了建立数字化交付中三维配管设计软件应用的优点和缺点。     

基于虚拟现实的三维建筑造型和装修设计系统

为了在进行建筑造型和装修设计时,要完成_二维建模、三维场景实时模拟和仿真动画制作、施T图绘制等不同过程,需要不同的软件;如何在一个系统中实现上述不同仿真过程的有效结合,是现实设计中的一个难题.研究了基于虚拟现实的三维建筑造型和装修设计系统,论述了基本的系统仿真原理,提出了基于虚拟现实的仿真系统的新架构,并描述了仿真系统需要的虚拟现实,仿真设计,三维渲染和动画设计等重要技术手段,最后结合实际应用验证了仿真系统的有效性.系统成功地将三维建模、渲染、动画及配景贴图、施工图绘制等多项功能集成化,充分满足了设计者的需求.系统作为商品化软件已经应用,提高了建筑装修设计的整体工作效率.     

转台控制实时虚拟监测及卫星动画演示技术研究

针对卫星姿态控制物理仿真实验任务的需要,在单轴气浮物理仿真平台环境下,研制了转台机动控制参数实时监测和卫星三维动画实时仿真演示实验系统;用LabVIEW软件实现了转台机动控制参数实时采集及显示,自动打印及自动存储功能,并调用STK的Connect函数功能,实现了转台机动过程的卫星实时三维图形动画演示功能,并在LAN下实现数据共享和数据备份;该实验系统可提供转台机动控制参数,如机动角度,机动时间,机动角度误差,最小机动角度,最大机动角度及卫星三维姿态和轨道实时仿真参数;实验结果表明达到了预定设计效果和实验任务要求。     

三维虚拟无刷直流电机动态仿真方法研究

针对目前电机CAD软件直观性和交互性不强,本文设计了一个无刷直流电机(BLDCM)虚拟设计平台,将三维虚拟电机系统动态仿真引入到电机设计中。本系统采用3ds Max三维建模软件建立无刷直流电机系统仿真的虚拟场景,将电机系统虚拟仿真所需的数据存储在Microsoft SQL Server2005中以实现数据的共享,并使用OpenGL图形库对电机系统的三维模型进行重绘并控制以反映电机的实际运行状况。该软件提供了一个可视化的电机系统仿真环境,为电机设计的可靠性提供直观有效的依据。     

基于OpenGL的卫星跟踪仿真

基于开放式三维图形程序标准OpenGL的卫星三维仿真实现，论述了在VC＋＋6．0中利用OpenGL进行三维仿真的优点，以及卫星几何模型的构建、卫星运动轨迹的确定、仿真过程的动态显示以及系统软件的主要功能和实现。由此得到了效果比较好的卫星跟踪仿真图。因受限于目前的计算机技术尚不能做到对卫星上所有设备进行图形显示监测．但是卫星三维视觉仿真对于卫星检测系统和卫星管理系统依然具有很大的实用价值。     

多卫星系统综合建模与仿真环境的设计与实现

解决复杂多卫星系统一体化设计、评价和优化问题的有效途径是建立综合性的仿真分析环境。以构建柔性仿真平台为目标,采用面向对象的思想方法及多种相关技术,并以对地观测卫星系统为主要研究对象,设计实现了“多卫星系统综合效能仿真分析软件(MSSE)”。该软件使用户能够以可视交互模式进行系统的层次化建模,灵活地进行仿真实验框架配置,迅速模拟任务想定并实施运行过程的全程监控,对系统总体性能和效能指标予以全面分析,并获得详尽的结果报告和逼真的二维、三维模拟空间视景。该文对软件的总体设计思想、构成和功能及其实现机制进行了阐述。     

基于多软件平台虚拟仿真方法及其应用研究

该文在分析当今虚拟仿真技术现状,比较多种仿真软件的功能、特点的基础上提出了“基于多软件平台虚拟仿真方法”,论述了该方法的原理与特点,研究了其实现方法与具体步骤,并在多种软件之间的无缝连接、三维模型的建立与导人、仿真结果的后处理方面进行了具体研究。另外,将此方法应用于曲轴连杆式低速大扭矩液压马达的运动学仿真。通过应用表明,基于多软件平台虚拟仿真方法对复杂机械系统进行三维仿真是有效的,它将有助于设计者进行复杂机械系统的设计与性能的优化研究。     

STK在空间作战系统仿真中的应用

卫星工具包(STK)是广泛应用于航天工程全过程的先进卫星系统分析软件.文中首先提出空间作战系统的概念,在建立空间作战系统模型的基础上,利用STK软件的通信连接功能和三维演示功能,对作战系统的轨道设计、任务规划、作战控制等方面的仿真演示进行了设计和实现.在仿真过程中采用了基于多个端El的分布式仿真,通过仿真结果,验证了空间作战系统任务规划后拦截方案的可行性,并为以后武器系统的相关仿真实验提供了更多的借鉴与参考.     

基于3D Widgets的三维人机交互平台的设计与实现

随着人机交互技术的不断发展,对三维人机交互的支持在三维图形软件中占有越来越重要的地位,而在医学影像处理与分析领域,它对于更方便、准确地使用可视化的结果辅助医生进行诊断具有重要意义。该文针对医学影像处理与分析领域中三维交互的需求与特点,设计并实现了一个基于3D Widgets的三维人机交互软件平台,包括以3D Widgets为核心的交互框架、各功能模块以及一些实用的Widgets的设计和实现,并给出了一组应用实例。其最终目的是为医学影像处理与分析领域提供一个灵活可靠和可扩展的三维交互平台。     

Mentor Graphics推出新的仿真解决方案

2012年7月16日,Mentor Graphics公司宣布了一个独特的通用软件解决方案——将一维系统仿真软件和三维计算流体力学(CFD)相结合。这个创新的解决方案基于一维系统仿真软件Flowmaster和同步CFD三维仿真软件FloEFD。新的组合是合并技术的第一个成果,这得益于Mentor Graphics近期收购了Flowmaster公司。在元件级别使用三维仿真时,客户可以加速设计进程,同时确保准     

卫星星座设计仿真软件综述

卫星星座的发展具有数量规模越来越大、网络功能多种多样、网络构成种类复杂的趋势，对星座设计和仿真提出了更高的要求。因此本文从卫星星座设计过程中，确定星座构型和设计星座网络这2个关键步骤出发，对现行的卫星星座设计软件和网络仿真软件进行了深入介绍和比较。从软件功能、软件特性以及软件对于卫星星座的支持程度这3个角度进行分析和比对。最后得出2套通用性较强的仿真方案：基于Linux平台的ns-3(Network Simulator 3)与SaVi(Satellite Constellation Visualization)，有更好的灵活性和开放性，且免费、开源；商用软件OPNET Modeler与STK(Satellite Tool Kit)，功能模型库更加强大，图形界面完善，易于快速开发和使用。在目前的软件开发条件下，这2种方案能够较好适应星座的仿真设计需求。     

卫星星座仿真系统的设计和实现

卫星星座设计是个相当复杂的问题，往往需要大量的仿真计算来检验系统的各项特性，该文介绍了所开发的卫星星座仿真设计软件的设计方案，系统的实现策略，功能模块的划分，该软件可以为星座设计的工具。     

基于HLA的卫星光学测量仿真研究

首先介绍了卫星工具包软件STK的特点,详细描述了基于高层体系结构HLA这一仿真协议下的卫星光学测量仿真系统的设计和开发的过程,结合系统的开发要求分析了对卫星过境时光学测量的约束条件,具体描述了卫星光学测量仿真系统的功能及其设计过程,并进行了对象类和交互类设计开发,对于仿真中涉及的成员同步问题进行了分析,最后结合对卫星工具包软件STK的接口成员开发具体介绍了通过应用国防科大自主开发的KD—RTI系列联邦成员开发工具来实现联邦成员的过程。     

基于Web的资源卫星覆盖查询设计与仿真

卫星覆盖是卫星应用中最主要的环节之一,它将决定卫星的最终服务范围.根据卫星和地球间的关系可以将卫星分为两类:静止星和动态星;静止星的覆盖范围理论上足个常量,动态星的覆盖范围随着时间而动态地改变.为了方便用户实时查询过境的动态卫星,提到一种基于网络的卫星覆盖查询系统.根据卫星类别分别提出了两种传感器覆盖模型,并简单描述了网络访问的实现方式,从而实现了对卫星覆盖的动态仿真.为了验证仿真结果的有效性,将其结果和卫星软件STK覆盖模块仿真结果进行了比较,整体得到了较好的仿真效果.     

基于进化算法的人造卫星轨道优化设计与仿真

进化算法因其较强的搜索能力已被广泛应用于卫星轨道求解当中,但传统的方法是在轨道建模的基础上解微分方程得出,因轨道模型要考虑很多摄动因素,所以运算量巨大,充分运用STK软件强大、精确的卫星轨道机动运算功能,利用STK软件的连接模块将进化算法得到的数据输入到STK的轨道机动模块,算出卫星发射轨道并求出最佳机动方案,使算法简单可靠.最后,通过STK的轨道机动模块、三维显示模块对设计出来的轨道仿真演示.实例结果证明了该方法的有效性.