基于分布式系统的训练仿真软件设计及测试

基于分布式系统的训练仿真软件是训练模拟器开发采用的主要形式.训练模拟器软件仿真通过模拟装备的操作使用、装备原理仿真、模拟作战环境,使受训人员在闭合的仿真环境中完成对装备战术使用的训练.分布式训练仿真软件可以采用HLA、DIS、TCP/IP体系结构实现.通过具体的实例介绍了这类软件的的设计思路、软件的结构、分布式模拟器软件仿真常用的测试方法,对基于分布式系统的训练仿真软件的开发和测试具有一定的借鉴作用.     

移动信息推送系统模拟器的设计

设计了一种移动信息推送系统模拟器,通过对移动通信网络和通信链路的模拟,结合导调评估系统和训练管理系统实现在半实装模拟设备上开展移动信息推送模拟训练业务。介绍了模拟训练系统的总体设计,提出了模拟器的设计方案,包括半实装的模拟设备、模拟训练软件和模拟器的对外接口等。通过系统测试,模拟器不仅实现了高业务覆盖度和低成本的移动信息推送训练,还能对训练效果进行科学评估。     

某雷达维修训练模拟器的设计与实现

维修训练模拟器应用于教学可降低对实装的损耗,训练针对性更强,效率更高。在分析某型雷达特性的基础上提出了虚实结合的设计思想,按照模拟系统与实装系统结构相同、功能一致,控制过程相同、逻辑一致的基本要求,规范了操作训练和维修训练指标,以及模拟器的体系结构。采用与实装一致的组合面板建立一个逼真的人机交互操作环境,通过虚拟装备和典型实装部组件构建系统硬件环境;采用虚拟装备分系统结合典型实装部组件,构建模拟维修训练环境,利用虚拟及真实测量工具实现装备维修模拟训练;设置信息交互接口,以实现与数据传输系统和仿真分布交互平台间的互联。该训练模拟器操作简便,可靠性高,为装备操作和维修提供了训练和考核环境。     

计算机系统模拟器研究综述

计算机系统模拟器已经成为计算机系统结构领域研究中不可或缺的工具,真实计算机系统的不断发展对模拟器的性能要求也越来越高,模拟器的性能提升也促进了真实计算机结构和性能上的进步.为了提升性能,模拟器的发展经历了从串行单线程模拟到多处理单元并行模拟的发展趋势.串行模拟器和并行模拟器分别针对各自的模拟目标和模拟过程提出了各种优化方案,串行模拟器研究者提出了交织码、二进制翻译、FPGA加速、模拟分离等加速技术,而并行模拟器在串行模拟器基础上针对自己特有的支撑架构以及负载均衡、同步机制和通信机制等问题提出了各种解决方案.     

飞行训练模拟器设计

介绍了飞行训练模拟器的基本组成和设计方法。采用CAN总线技术实现了飞行模拟器座舱系统,利用Di-rectSound技术实现了音响系统,选用Vega Prime、CTS和Creator开发了视景系统。应用实践证明,该模拟器性能稳定,操作、维护方便,能够适应部队模拟飞行训练的需要。     

硬件在环船舶模拟器的设计与实现

针对在船舶电子设备开发过程中缺乏船舶模拟对象和船用标准信号的问题,设计了硬件在环船舶模拟器.选用ARM单片机LM3S1958作为模拟器的主控芯片,洋细设计了舵角测量电路、通信接口电路和步进电罗经输出电路,分别给出了系统数据流图、主程序框图和主要软件算法.该模拟器可以模拟不同类型的船舶运行状况,输出电罗经、舵角和GPS标准信号,产生阶跃和正弦等扰动信号.该模拟器已成功应用于航向控制器和复示器等船舶电子设备的开发过程中.     

大型运输机综合训练器虚拟仪表系统的研究

随着计算机技术的快速发展,使虚拟仿真模拟器在军事训练中得到了广泛的应用.目前模拟器仪表系统主要是实表系统,存在驱动复杂、价格昂贵等缺点.结合大型运输机综合训练器的研制,介绍了采用虚拟仪表替代真实仪表的训练器体系结构,给出了利用GL Studio3.0来开发虚拟仪表的过程、数学模型及人机交互方法.以高度表、地平仪等典型虚拟仪表的开发为例,介绍了虚拟仪表中指针、数字轮以及非线性刻度的显示方法, 并给出了一些相应的C 代码,为训练模拟器的仪表仿真提出了新的解决方案.     

大型运输机综合训练器虚拟仿真环境的设计

某型运输机综合训练模拟器具有飞行场景复杂、仿真仪表多、人机交互信息量大等特点.虚拟仿真环境的建立,是开发该模拟器的关键.介绍了综合训练模拟器的体系结构和虚拟仿真环境的开发方法.采用对全包线范围内的气动参数进行动态插值的方法,建立了兼顾模拟精度的准定常六自由度全量飞机运动模型;阐述了场景建模的方法和视景驱动程序的框架;给出了虚拟仪表的开发路线和人机交互的实现方法.与整个系统联调表明,该系统结构合理可靠,采用的运动模型和仿真算法满足了系统的实时性和精确度要求,图像显示效果逼真.     

基于MFC技术的手机模拟器在PC上的实现

手机模拟器是在PC上运行、测试和调试手机软件的仿真工具,模拟器提供了前端类似真实手机的图形用户界面(GUI),开发者可以使用模拟器完成手机软件的前期开发和测试.国内此种产品还非常少,因此利用微软的MFC类库开发了手机模拟器,结果证明与不用模拟器相比,大大的提高了手机软件的开发速度.与其它国外的手机模拟器和手机软件源代码采用两个独立进程不同,采用了两部分代码共享一个进程空间的办法,有利于跟踪程序错误,避免了两个进程间同步的难题.该模拟器还采用Windows的内存池模拟了手机的RAM,用Windows操作系统模拟了手机操作系统,这也是其它国内模拟器所没有的技术.     

纯虚拟船舶动力装置训练仿真系统研究

针对传统半实物仿真的动力装置训练模拟器的开发维护成本高和难度大等缺点,开发了基于普通微机平台的纯软件实现的训练仿真系统.该系统建立在普通以太网环境之上,采用VB.NET作为开发环境,利用其SOCKET命名空间的相关类实现各个客户机之间的同步.针对控制面板及其仪表等的计算机模拟问题,采用了购买专业基于.NET环境的仪表控件的方法,在此技术上结合图形处理软件达到了逼真的效果.另外,该系统采取了相应措施解决了如何减少系统资源占用及实现可靠传输等问题.经使用表明,该系统运行可靠且具有良好训练效果.     

单机版多功能模拟机的设计实现及应用

通过对全范围模拟机研制过程中的仿真技术及数据运行方式、分布方式进行研究,综述了该台单机版多功能模拟机的设计意义和实现方式,并就其应用的场景、适用的范围进行了举例说明。提出了该台模拟机针对三代核电技术国产化、人员培训本土化所起到的作用,并就其在控制系统研制和工程应用过程中所能发挥的作用进行了说明,分析阐述了该台单机版多功能模拟机对三代核电技术的运用所起到的裨益。     

某型飞机飞行训练模拟器的设计与实现

论文对某型飞机飞行模拟器进行了设计与实现。首先提出了某型飞机飞行模拟器进行设计的依据和原则,在此基础上提出总体的设计思路;阐述了某型飞机飞行模拟器研制的内容,对某型飞机飞行模拟器体系结构进行了设计;对驾驶杆力仿真、模拟仪表仿真、PWM电机调速、视景生成系统设计、图像校正和边缘融合等关键技术进行了系统的分析;文中所设计与实现的飞行模拟器与同类型、同级别的飞机飞行训练模拟器相比,飞行训练更丰富、视觉更好,特别是驾驶杆操纵感觉更好地模拟了飞行实际。该型号飞机飞行训练模拟器已装备航空兵部队,并取得了良好的训练效果。     

Structure of operators'' mental models in coping with anomalies occurring in nuclear power plants

Accidents occurring in nuclear power plants cannot be depended upon to train experts of nuclear operators. Generally, this expertise is developed through the simulator training. In this training course, only limited varieties of malfunctions can be presented. Thus, it would be impossible for operators to cope with any other possible anomalies of diverse varieties. Operators have to reorganize knowledge and experiences obtained in the training. Of course, prescribed procedures are far from covering them. This paper presents the structure and contents of a “operator's mental model” and it can deal with flexible operations under any situation. Based on the record of the simulator experiments, in-depth analyses were conducted by interviewing with experienced operators in order to model operators' thinking patterns and also to arrive at the aims behind their actions and utterances. Summarizing the findings obtained, fundamental functions of the mental model in coping with anomalies resulted in the following: (1) suggesting suitable preventive measures by envisioning the ongoing (future) scenario of plant dynamics; (2) identifying causes by investigating symptoms and implying causal remedies to eliminate them or to avoid influences from them and (3) adopting immediate responses simply formulated by “if alarm A then action B”. These functions, as well as the mental model itself, can be made available by getting information on plant status and operator's structured knowledge together. The substances and structures of the mental models could be proposed, including implications of how to create it for a specific event, and finally they were synthesized into a more generalized format.     

船舶运动数学模型编辑及测试开发平台

船舶运动数学模型是航海模拟器的核心技术,高精度的船舶运动数学模型是体现航海模拟器行为真实感的基础。为此介绍了航海模拟器中船舶运动数学模型的建模过程。在建立船舶运动数学模型的解算模块后,通过离线编辑船模数据库,建立船舶不同主尺度的模型数据库,经过在开发平台上反复离线测试所编辑船模数据库,直到满足航海模拟器培训或工程研究的精度要求为止,最后将离线编辑好的船模数据文件加载到航海模拟系统中,进行实时在线测试,直到测试结果满意为止。     

火电机组激励式仿真系统的构建

针对目前火电机组仿真机的开发应用及现状,根据仿真机中分散控制系统(DCS)设备和功能的复制方式,提出局部激励式仿真系统新概念,并且在上海吴泾第二发电有限公司660MW火电机组的仿真机的研制过程中,构建了局部激励式仿真系统。经过两年多的运行测试,证明该仿真系统不仅能很好地满足电厂运行人员的培训要求,而且能提供热工人员对DCS进行大范围的仿真和实验手段,因此大大拓展了仿真机的培训功能,为仿真机的应用展示出新的前景。     

Using virtual reality technology for aircraft visual inspection training: presence and comparison studies

The aircraft maintenance industry is a complex system consisting of several interrelated human and machine components. Recognizing this, the Federal Aviation Administration (FAA) has pursued human factors related research. In the maintenance arena the research has focused on the aircraft inspection process and the aircraft inspector. Training has been identified as the primary intervention strategy to improve the quality and reliability of aircraft inspection. If training is to be successful, it is critical that we provide aircraft inspectors with appropriate training tools and environment. In response to this need, the paper outlines the development of a virtual reality (VR) system for aircraft inspection training.

VR has generated much excitement but little formal proof that it is useful. However, since VR interfaces are difficult and expensive to build, the computer graphics community needs to be able to predict which applications will benefit from VR. To address this important issue, this research measured the degree of immersion and presence felt by subjects in a virtual environment simulator. Specifically, it conducted two controlled studies using the VR system developed for visual inspection task of an aft-cargo bay at the VR Lab of Clemson University. Beyond assembling the visual inspection virtual environment, a significant goal of this project was to explore subjective presence as it affects task performance. The results of this study indicated that the system scored high on the issues related to the degree of presence felt by the subjects. As a next logical step, this study, then, compared VR to an existing PC-based aircraft inspection simulator. The results showed that the VR system was better and preferred over the PC-based training tool.     

某型战车信息终端仿真器的设计

针对装备维修训练中存在的装备结构复杂,价格昂贵,维修训练成本高的问题;设计了一个用于装备维修训练的信息终端仿真器;以某型战车驾驶员任务终端的内部结构、工作原理、信号特征和维修流程为依据,采用仿真技术、嵌入式设计技术等,重新设计与实物相似的终端仿真器,并以该仿真器为核心,辅以信号发生器及上位机等软硬件设备构造用于维修训练的仿真平台;该仿真器可进行信息终端的内部构造原理认知、维修过程训练和训练结果评估,应用表明该仿真器可满足装备维修教学和培训需求,提高维修人员的维修技能水平。     

塑料注射成型仿真培训系统

该文介绍了研究设计的注射成型加工模拟仿真培训系统，该系统在较少的软硬件投资下实现了较完善的培训功能，可满足用户对不同层次的高分子成型加工专业基础知识，操作技能和研究开发的培训需要，本文主要描述了该系统描能和仿真设计的实现。     

微机控制飞行员弹射练习器力学测量系统的研究

结合传统的飞行员弹射模拟器,研制了寒带的测量模拟器动态性能的微机系统。弹射过程发生后,能迅速地得到弹射过程的动态参数,以利飞行员训练。文中讨论了该测量系统原理及相关的硬件和软件件设计。