玉米叶片物理建模与参数确定的运动学分析方法

基于物理的方法是解决植物动态建模与仿真的有效途径,而模型参数的确定是基于物理方法所面临的重要问题.为实现基于生物物理属性特征的玉米叶片高精度、高真实感动态建模与仿真,提出一种基于运动学分析的玉米叶片物理建模与参数确定方法.首先利用运动捕捉技术获取玉米叶片的运动数据;然后根据运动捕捉特征点构建基于质点-弹簧系统的物理模型;最后基于运动学分析建立物理模型参数解析方程组,利用最小二乘法计算物理模型的参数.以此参数构建物理模型实现玉米叶片的动态模拟,并给出2种模型构造方式的玉米叶片虚拟仿真.结果表明,该方法以一种数据驱动的机制有效估算出对应的物理模型参数,生成的玉米叶片动态虚拟仿真过程具有与实际情况较为接近的真实感效果,为虚拟植物建模与应用提供了一种可行的物理建模及参数确定方法.     

导弹动、静试验差异的参数化建模及补偿

不同类型的导弹试验之间通常存在差异,对该类差异的分析和建模,目前尚无有效的方法.本文以侵彻战斗部为例,利用回归分析方法对异类试验数据进行联合建模,给出了动爆与静爆试验数据差异分析的一种参数化方法,并给出了该方法的一种示例分析.仿真结果验证了参数化方法的可行性.     

导弹仿真系统试验结果的可信性评估

对导弹武器的性能与效能分析而言,导弹仿真系统的试验结果有重要的参考价值.为了评估和保证导弹仿真系统试验结果的可信性,首先从时域和频域入手,通过对假设检验法和频谱分析法的深入分析,提出了导弹仿真系统试验结果的可信度检验准则;然后分析了仿真结果的可信性评估过程,包括飞行试验结果的预处理、飞行试验结果的一致性检验、飞行试验结果与仿真试验结果的一致性检验等阶段;最后根据某型导弹仿真系统运行得到的数据,评估出该试验结果的可信度为95%.可以证明,上述评估方法和过程确实实用且可行.     

某导弹靶标RCS的计算与分析

利用某导弹靶标可对反导防御系统进行性能评估,以满足武器系统的定型、试验和训练的要求;为分析靶标的RCS,文章从基本电磁散射理论入手,介绍了物理光学法和等效电磁流法,并给出了目标表面反射场和边缘绕射场的RCS计算方法;最后利用物理光学法(PO:Physical Optics)和等效电磁流法(MEC:Method of Equivalent Currents)相结合的方法对某导弹靶标模型进行仿真计算;结果表明,该方法运算速度快,计算结果符合导弹靶标RCS的变化规律,可以满足工程设计的需要,为后续的研究提供了可信的数据。     

基于粒子群算法的弹道导弹设计方法研究

弹道导弹初步设计的主要任务就是寻优选择导弹的设计参数,从而使导弹满足战术指标和限制条件.针对惩罚函数法在弹道导弹设计中计算时间长,计算效果差的缺点,采用柱子群优.化算法进行弹道导弹优化设计,该方法能够提高计算效率,得到更好的弹道导弹设计参数,并通过仿真试验证明了该方法的有效性.     

虚拟靶场体系结构设计

为了将各种仿真、试验及高性能计算方法应用到靶场试验中来构建虚拟靶场,提高靶场试验的效率.研究了先进模拟与计算(ASC)计划的层次结构,分析了其代码实现框架SIERRA的体系结构,详细阐述了试验与训练使能体系结构(TENA).将ASC中的模拟试验方法及SIERRA框架中的高性能计算服务与TENA相结合,设计了虚拟靶场体系结构(VRA)及其中间件,其中VRA弥补了TENA在虚拟试验过程中对高性能计算支持不足的缺点.通过导弹攻击战斗机实例的试验结果表明,利用VRA进行虚拟试验可为产品的分析、仿真和试验提供有力支持.     

基于无网格的软组织物理建模及模型验证*

为了建立精确可靠的软组织物理形变模型对肝脏的生物力学模型进行了研究。首先,将人体肝脏CT图像在Mimics软件中进行三维重建,通过阈值化操作提取出肝脏的三维模型;其次,采用无网格的物理形变算法在虚拟肝脏仿真系统中对三维模型进行形变模拟,且通过对真实的猪肝进行单轴压缩实验获取肝脏的材料参数及应力应变曲线;最后,对实验结果进行优化计算选取合适的材料参数,并将使用该参数进行仿真计算的数据与真实实验数据进行比较。对比结果表明：在相同的位移条件下,仿真计算力与真实实验测试力的平均相对误差小于0.1,这证实了无网格形变模型的正确性和有效性。     

某电机驱动式自动机传动系统设计

为了提高考核自动机工作可靠性的效率,节约物理样机实弹射击试验成本,提出了电机驱动式自动机的概念,重点对传动系统进行了设计。以某导气式自动机为试验对象,利用Solidworks和ADAMS软件建立了电机驱动式自动机传动系统的虚拟样机模型,通过比较仿真结果与物理样机实测数据,证明了所建虚拟样机的可信性,从而从理论上证明了该套系统的可行性,为进一步的设计工作提供了依据。     

基于某半实物仿真系统的VMIC实时网通信测试方法研究

半实物仿真技术为导弹武器系统试验与鉴定提供了最优的手段,实时网是保证半实物仿真实时性的物理设备。本文介绍了VMIC实时网的工作原理和特点,在全面分析导弹半实物仿真系统需求的基础上,结合半实物仿真系统的特点和功能要求,对VMIC实时网的通信测试方法进行深入研究并详细设计测试软件。通过对测试结果的分析,能够为导弹半实物仿真系统的构建奠定数据基础。     

某新型燃气发生器发射过程药柱燃烧数值仿真

针对某新型导弹在发射过程中药柱燃烧规律的优化问题,建立了燃气发生器发射过程药柱燃烧仿真计算模型,预测发射过程中药柱燃烧的性能和参数.为了正确地仿真导弹发射过程,准确地计算导弹飞行轨迹,建立了适当的数学模型,并进行数值求解.根据内弹道相关的理论知识,在一定条件下,建立数学模型,采用Visual Studio开发平台进行编程,并采用龙格库塔法对仿真模型进行求解,实现了数值仿真,最后给出了计算机仿真结果曲线图.仿真结果与实际的实验数据基本吻合,运用在实际应用中,将大幅度地降低实验成本而且可以重复利用.     

基于DIS的防空训练空情保障系统

该文以新三打三防训练模拟为背景，建立了多种虚拟靶标，如巡航导弹、作战飞机、武装直升机的仿真模型，包括物理模型和决策模型，在此基础上，基于分布式交互仿真技术（Distributed Interactive Simulation,DIS）开发了一个用于防空训练模拟的空情保障系统。本文主要介绍了空情保障系统的模型建立、数据管理和系统集成方法。     

导弹姿控系统关联性仿真系统的设计与实现

研究导弹姿控系统关联性,为分析导弹姿控系统的工作状态,提高异常情况下机理分析的效率,以建立某导弹姿控系统关联性仿真系统。为了直观分析姿态控制系统,提出了整体分析和多参数耦合复现的一个可靠的信息可视化显示与分析平台。以研究导弹姿控系统关联性数学模型为基础,采用虚拟现实仿真技术,利用3ds Max与三维渲染引擎OpenSceneGraph完成实体模型的建立和虚拟场景的渲染,并进行仿真系统的开发。仿真系统可完整演示某导弹飞行过程中伺服系统与陀螺仪系统的工作状态,并对各系统中的部件关联性进行了仿真和分析。建立的仿真系统在测试中取得了较好的效果,对同类虚拟现实仿真的研究也具有重要的指导意义。     

弹道导弹预警雷达系统仿真模型研究

运用功能仿真的方法,较完整地建立了涵盖雷达探测、数据处理、落点预报等功能的弹道导弹预警雷达系统仿真模型,并给出了导弹预警雷达系统的功能仿真流程,最后进行了仿真试验分析。仿真运行结果充分验证了仿真模型的可行性和有效性。     

基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系

提出了基于虚拟仿真软件技术的计算机网络实验教学体系.该体系是在传统的计算机网络实验教学体系中引入虚拟化软件技术,可进而搭建验证性或综合性的网络实验平台.按照不同的实验类别来选择相应的虚拟仿真软件.这些虚拟仿真软件可以虚拟仿真各种类型的技术先进的真实物理设备、构建仿真的实验环境、快速恢复实验环境,对物理设备不会造成损害.     

基于HLA的虚拟战场仿真联邦成员设计与实现

高层体系结构为虚拟战场提供灵活的战场仿真环境。论文简述HLA的组成和原理,分析了基于HLA的虚拟战场仿真系统的组成,详细阐述了雷达、指挥控制和导弹联邦成员的设计,构建雷达发现目标概率、目标威胁排序和导弹命中概率的数学模型,并设计其对象类和交互类,完成战场仿真的联邦成员设计。仿真实验结果表明了所设计仿真系统联邦成员的有效性,使仿真系统中双方打击过程的实时测试仿真达到较好的仿真效果。该仿真系统中的数据模型分析方法,对其它领域内基于HLA的仿真系统设计和开发具有参考价值。     

空空导弹飞控软件研制中的虚拟样机应用

飞控软件已成为先进数字化空空导弹研制的关键,如何对嵌入式飞控软件进行验证是空空导弹研制的焦点。随着虚拟原型技术在空空导弹飞控系统的应用,该文定义并论述了空空导弹飞控系统虚拟样机的组成以及功能,指出它是先进数字化空空导弹飞控软件重要的核心支持平台技术。结合一个基于空空导弹飞控系统虚拟样机的动态仿真系统的开发,论述了其关键技术以及解决途径,进行了基于飞控系统虚拟样机的飞控软件仿真,给出了仿真结果。实践表明,全数字的基于飞控系统虚拟样机的飞控软件仿真已经成为研制数字化导弹的必须经历的阶段,其应用将大大缩短设计周期,保证飞控软件设计的质量与可靠性。     

导弹虚拟战场环境设计与实现

为给某型导弹部队提供一个全新的演习、训练和战前要素熟悉平台,文中通过VC＋＋6．0和该实验室自行开发的软件DeepEye平台设计和实现了导弹虚拟战场环境演示系统。首先根据系统分析对系统整体结构进行了模块化设计,然后从场景生成和效果实现两方面对各模块进行开发,先后建立了天空模型、地形背景模型、战场实体模型,并对地形匹配、航迹规划、特殊效果实现、视点变换、交互接口设计等关键技术做了研究,最后实现了适合于导弹作战的虚拟战场环境模型。结果表明,该设计方案可行,仿真效果良好。     

基于LabWindows/CVI的某导弹发射装置测试系统设计

针对某导弹发射装置研制和外场试验的需要,在深入分析发射装置工作原理的基础上,采用虚拟仪器技术,设计了某导弹发射装置测试系统.介绍了系统的硬件组成及测试流程,阐述了LabWindows/CVI环境下多任务实时处理、面向信号程序设计、总线监测和测试数据存储及报告生成等关键技术.测试系统现已成功应用于某型空空导弹发射装置的设计和试验中,具有自动化程度高、可靠性好、操作简单、维护方便等优点.     

基于Web的化工原理虚拟仿真实验系统

为了提高实验安全性，实现化工原理课程的网络化教学，运用虚拟仿真技术和多种图像、动画表现形式构造了常规虚拟实验设备模型，设计了相关实验过程，开发了专用实验数据处理与绘图模块，结合CAT(Computer Aided Test)理论和人工智能方法研究了实验操作过程的自动评判技术。实践证明，虚拟设备能再现各种实验场景，仿真实验过程，实验系统能在人机交互条件下训练用户组装实验设备、进行实验操作和测取实验数据，并自动评判实验成绩。