美军新一代计算机生成兵力系统-OneSAF仿真系统研究

研究外军仿真特别是美军仿真系统,目标是为我军仿真系统的建构提供可资借鉴的方法.OneSAF仿真系统将成为美国新一代可重组计算机生成兵力系统.该文从OneSAF的研制背景、兵力表示、核心物理模型、环境、数据、主要特点、未来发展趋向等几个侧面详细介绍了美国OneSAF仿真系统将具备的仿真能力,并与国内的相应技术的发展状况进行了对比分析.最后,就我国计算机生成兵力研究中应注意的问题提出了几点看法.     

虚拟战场中的作战飞机仿真模型

该文简要介绍了虚拟战场中仿真建模的特点和要求，重点讨论了作战飞机仿真模型的设计，包括物理模型、决策模型和三维模型，最后给出了在某系统中的仿真结果。     

分布交互仿真环境中的计算机生成兵力

一、引言良好的训练是和平时期保护部队战斗力的重要手段。由于实兵演习代价昂贵,国内外在军事训练中广泛采用了模拟训练的方式。最初的模拟训练侧重于在单个的武器仿真平台上训练驾驶员或武器操作员。随着计算机技术,尤其是网络技术的迅速发展,使多个武器仿真平台互连而形成一个虚拟的战场环境,进而在这个虚拟的战场环境中进行大规模的协同与对抗演练成为了可能。 1993年,美国国防部高级项目计划局(DAPAR)和美国陆军共同制订了一项合作计划,即SIMNET(SIMulation NETworking)计划,其最初目的是希望将分散于各地的多个地面车辆(坦克、陆军战车)     

虚拟复合武器平台运动控制与仿真研究

随着计算机生成兵力在作战模拟训练领域日益得到重视和应用,为了提高综合训练的逼真度和可信度,研究复杂兵力实体一复合武器平台的运动控制与仿真有重要意义。该文面向分布式虚拟海战的应用需求,研究了舰艇类复合武器平台的运动控制与仿真技术,提出并实现了基于HLA／RTI分布式仿真平台,由计算机生成兵力控制的舰艇复合武器平台实体的运动控制与仿真方法,在分布式虚拟海战环境中取得良好的实用效果。     

计算机生成兵力研究进展

计算机生成兵力（ＣＱＦ－Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ Ｆｏｒｃｅｓ）是分布交互仿真中的关键技术之一。该文详细地介绍了国内外ＣＧＦ研究与的现状,并在综合分析的基础上,对ＣＧＦ领域的研究方向及我国ＣＧＦ研究中注意的问题提出了自己的看法。     

陆军合成作战计算机生成兵力研究

陆军战术级合成作战计算机生成兵力是陆军对抗仿真中的一个难点,各实体之间既要保持好队形,又要考虑队形变换、地形影响等多种因素.文章对陆军合成作战计算机生成兵力研究的内容进行了简单的介绍,主要研究了队形及队形变换的计算机生成兵力和车辆通过通路(雷场)的计算机生成兵力,给出了具体的仿真模型,包括队形模型、队形之间相互变换的模型、车辆通过通路(雷场)的模型,并在多个陆军对抗仿真课题中得到了应用.     

虚拟海战中复合武器平台运动控制与仿真研究

随着计算机生成兵力在作战模拟训练领域日益得到重视和应用,为了提高综合训练的逼真度、可信度和复杂程度,有必要对复合武器平台实体进行研究,这些复合武器平台包括:各种水面舰艇、潜艇,以及舰载反潜直升机等。对于复合武器平台的运动姿态仿真而言,主要是实现它在三维平面内的运动和姿态仿真。为了提高复合武器平台的重用性和可扩展性,采用了与HLA兼容的体系结构。复合武器平台被作为HLA框架中的一个联邦成员,并考虑到了它在实际作战中的实体行为。     

虚拟仿真

新兴的虚拟仿真就是仿真回路中接入虚拟样机(VP)的数字仿真。VP可以是真实世界的实体、人体和环境的模型,因此,它可以是产品的VP、计算机生成兵力(CGF)、逻辑靶场概念、虚拟战场、功能化虚拟样机(FVP)、虚拟人、软件人、虚拟环境等等。目前,美国、日本和英国在虚拟仿真方面居于领先地位,我国起步稍晚,但也出现了一些捷足先登者。虚拟仿真的应用,十分广泛。虚拟仿真可创建和体验虚拟世界(Virtual World)。此种虚拟世界,可以是现实世界的再现,亦可以是构想中的世界,用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。显然,虚拟仿真已把数字仿真置于现代科技发展的高端。     

装甲兵虚拟兵力战术对抗动作参数建模方法

阐述了一种基于BP神经网络模型的装甲兵虚拟兵力战术对抗动作参数建模方法,将战术对抗动作分解为感知类动作、共享类动作、决策类动作、指挥类动作、打击类动作,动作参数包括延迟时间和准确率,并通过分析不同类动作各参数的影响因素,构建样本库,建立并训练BP神经网络模型,进行参数数值计算,将计算得到的动作参数数值加载到虚拟兵力战术对抗动作参数中,完成对虚拟兵力战术对抗动作参数的建模.上述方法解决了现有技术中虚拟兵力战术对抗动作延迟时间及动作准确度设置不合理,导致的对抗训练过程中训练场景不真实,实际训练效果不理想等问题,使虚拟兵力动作参数建模更合理,对抗训练过程中训练场景更加贴近实际.     

数字孪生虚拟制衣平台的设计

本文针对传统制衣行业存在的服装设计流程复杂、打板制样步骤繁琐、生产线无法满足定制化生产需求等问题,提出基于数字孪生的虚拟制衣平台。该平台基于数字化虚拟仿真设计,使用量体数据完成定制化服装生产。参数化设计系统获取量体数据,结合款式面料和辅料系统,根据人体尺寸进行参数化制版,形成定制化智能样版;根据智能制版进行排料裁剪缝制等工序,能够实现大部分传统制衣流程,可有效降低服装行业的时间成本和经济成本,提高服装设计、打板、试产的效率。可实现从人体尺寸获取、在线下单,到服装尺寸优化、面料制版裁剪,最后到生产线缝制的全生命周期智能化,实现服装定制行业的智能制造。     

A Virtual Simulation System for Ship Marine Auxiliary Boiler with Force and Haptic Feedback

Because of the limitation on the traditional training system for auxiliary boiler, a virtual simulation system is designed according to the actual situation and operational requirements of the real marine auxiliary boiler system. Based on force and haptic feedback, and Vega API, the proposed virtual simulation system uses PHANTOM Desktop as the interactive interface, applying 3DS MAX and Creator to construct the virtual environment. The system realized the human-computer interaction, and can satisfy the users＇ immersion of touch and vision, meeting the auxiliary boiler system operating and management training to some extent.     

数字电路虚拟实验的建模与仿真

为解决一般单位教学必须的实验设备不齐全的问题,对数字电路课程的虚拟实验系统进行了分析与设计,运用数学模型、VHDL文本编辑、图形建模仿真等方法实现了数字电路的虚拟实验,实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的功能,为学生提供了逼真的、不受时间、地域限制的虚拟空间实验平台,自己动手编程、调试、运行程序、模拟仿真结果。     

仿真技术与虚拟现实技术

讨论了系统仿真与虚拟现实的基本概念及它们之间的关系,指出虚拟现实在仿真中的应用情况,并提出了狭义多媒体仿真、ＶＲ仿真系统的概念,对仿真实践具有一定的参考价值。     

支持力反馈的肝脏外科虚拟手术仿真系统

介绍一个用于外科手术的肝脏虚拟手术仿真系统。该系统基于SensAble公司的PHANTOM力反馈设备,利用虚拟现实技术实现肝脏手术过程中有关肝脏及其内部组织的多种手术操作,提供真实的视觉反馈和力反馈,具有良好的实时性。为虚拟现实技术在手术仿真中的实用化探索出一条可行的道路。     

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。     

基于VR技术的虚拟维修仿真系统设计与应用

针对产品并行研发模式下的维修性问题,将虚拟现实技术引入到产品维修仿真中,即在计算机生成的虚拟现实环境中对产品进行维修仿真分析。文中以单通道被动立体投影系统为虚拟现实环境,以DELMIA、VRCO VisTool、CDVI、Pro/E等软件为虚拟现实软件系统,构建了一个虚拟维修系统,阐述了系统中VR外设集成、环境建模与数据转换、碰撞检测、人机工效和立体显示等关键技术。最后以某型雷达天线转台维修为例,验证了虚拟维修的有效性。     

基于CGF的数据链仿真技术研究

现代战争特点是成体系作战,信息共享成为战争胜负的关键.而受条件限制,现有试验很难完整测试武器装备的体系作战能力,需要采用仿真技术模拟,数据链仿真便是其中最重要的一环.数据链将传感器、指挥系统和人员联入网络,其不仅能够快速分发、交换传感器获得的情报信息,为提供战场态势实时传输战术数据,而且可以满足目标指示、导弹发射或制导的精度要求,应用于引导武器发射,实现多平台的火力协同.分析了目前数据链仿真存在的问题,给出了数据链参考模型,最后通过典型的传感器Agent和数据链Agent结构设计,完成基于计算机生成兵力（CGF）的数据链仿真技术设计方案,解决了当前数据链仿真的一些问题.     

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。     

基于HLA和VR的导弹武器系统仿真平台设计

应用分布交互仿真高层体系结构HLA和虚拟现实技术，结合导弹武器系统特点，设计了基于HLA和VR的某型地地导弹武器系统仿真平台体系结构．并介绍了三维虚拟场景建模、联邦成员模型、仿真对象模型以及成员接口的设计与实现。     

多信号模型在虚拟故障建模与仿真中的应用

在分析虚拟维修训练需求和故障机理的基础上,提出基于多信号模型的电子装备故障建模方法,研究了虚拟环境中故障数据生成与实时检测、故障现象模拟及仿真运行流程等问题;在VC++环境下开发虚拟仪表,并借助实时通信模块获取Virtools环境中虚拟样机上的测试信号;最后,在Virtools中实现了某型无人机飞行指挥与控制系统故障建模与仿真,验证了该方法的可行性;多信号模型可以完整地描述故障的传递轨迹,高效、灵活地构建故障故障机理模型,为受训人员提供了一个实施诊断逻辑的良好训练环境。