一种大场景环境下降雪和积雪仿真的新方法

在分析已有的降雪和积雪模拟方法的基础上,提出了一种大场景环境下降雪和积雪模拟的新方法。将降雪和积雪过程看成雪景模拟的两个阶段,分别用不同的方法进行模拟。在降雪方面,引入粒子的旋转,粒子动态纹理和动态颜色等,提高了降雪模拟的真实性和灵活性;在积雪方面,引入噪声技术,解决了已有积雪模拟方法不能用于大场景模拟的问题。实验表明,降雪积雪模拟方法模拟效果真实,实时性良好,适合大场景尤其是飞行模拟系统中。     

对空中飞行目标的动态仿真及飞行图像的处理

在高炮射击和雷达跟踪的大型半实物仿真系统中,模拟空中目标的飞行航迹和对飞行图像的处理是非常关键的环节。在VisualC＋＋6．0开发环境下利用三维图形函数库OpenGL工具来模拟飞机的飞行航迹,并对航路图像进行格式转换处理,用以满足仿真系统所要求的图像格式,这对于空中目标的仿真具有一定的参考价值。     

某型飞行模拟器综合显示仿真系统设计

本文针对某型航空装备的综合显示系统的模拟需要,运用仿真软件设计开发出一套显示仿真模拟系统平台,该系统平台采用Visualc＋＋开发环境、基于OpenGL图形库和MapX组件进行软件开发,可模拟实现飞行座舱的各系统工作画面,是该型装备模拟器中的重要人机交互部分。     

直升机飞行视景仿真实现

为了用视景仿真技术模拟直升机的飞行姿态,通过三维视景建模软件Multigen Creator,建立了直升机、地形场景的视景模型,以三维仿真软件包OpenGVS作为图形开发引擎,用现代软件工程的方法,在VisualC++6.0平台上构建了直升机飞行仿真软件的整体框架,完成其中关键模块的代码编写.对于输入模块,用游戏杆作为视点变换的控制工具,运用Direct-Input接口技术对其编程.通过实例运行所编制代码,在飞行操作杆控制下,系统在飞行模拟过程中实时跟随性较好,达到理想的飞行仿真效果,从而为以后进一步研究直升机综合操纵特性和飞行品质作了一个预先性仿真研究.     

基于粒子系统的实时降雨、降雪模拟

基于粒子系统理论实现了虚拟环境中降雪、降雨及其在风场中的模拟。首先阐述了粒子系统的基本模拟原理,对在风场影响下的雨、雪特征进行描述与分析,提出了雨、雪模拟的整体思路,结合降雨、降雪的特点和空气动力学理论对雨、雪进行了模拟。改进四点水波纹线性模拟算法,采用八点水波纹线性算法模拟雨滴落入水面形成的水波纹,应用雾化因子实现降雪环境的模糊问题。     

基于OpenGL的无人机三维仿真训练系统

针对无人机模拟飞行训练的需要,提出一种基于OpenGL（开放图形库）的无人机三维仿真训练系统解决方案：用三维图形开发软件（如3DMAX）制作无人机三维模型,在Visual C＋＋中利用一定的图形算法将模型读入OpenGL场景,通过串口获得遥控发射机输入的控制量后,用龙格-库塔方法的矩阵形式求解无人机状态方程以得到无人机状态量,最后在OpenGL场景中仿真无人机的飞行状态。如实地反映出无人机的飞行特性。给出了具体的实现方法,设计了仿真界面。     

基于OpenGL飞行实时可视化仿真的研究

以建立的飞机六自由度非线性微分方程为基础，介绍了如何在C＋＋ Builder6．0的开发环境下利用OpenGL建立三维仿真平台，实现飞机飞行特性实时三维动画仿真。提供了直观的反馈和针对仿真可视化设计的人机交互方法。本文基于OpenGL的飞行过程的仿真已经在飞行仿真实验中较好地实现了动态实时跟踪和数据的建立，在飞行仿真实现可视化计算和数据“可视化”方面有一定的实用价值。     

淤地坝水资源调控三维仿真系统

淤地坝对水资源调控过程是一种动态变化的过程,只用文字描述,无法给研究人员形象直观的展示,本文提出一种基于Unity3D的降雨过程与淤地坝调控水资源过程的模拟方法。采用3DsMax对淤地坝系主要模型进行三维建模,使用Unity3D引擎进行场景交互设计,采用粒子系统进行降雨的模拟,设计并实现了水资源收集仿真算法,利用多层次细节技术和剔除遮挡技术等进行渲染优化。借助这一方法,开发了淤地坝水资源调控虚拟再现仿真系统。实例表明,该方法可以形象逼真的再现降雨径流过程,还能表现淤地坝等组件对于水资源的调控过程,使展示的效果更加逼真。     

基于OpenGL的飞行模拟器图形仪表设计

针对某型飞机飞行模拟器仪表仿真的特点,提出了一种在Windows平台上采用Visual C＋＋6.0开发基于OpenGL的图形仪表的方法,运用OpenGL纹理贴图技术实现了图形仪表的绘制。实际应用证明,该方法圆满完成了航空仪表的仿真,降低了飞行模拟器的整体研制费用,取得了良好的飞行训练效果。     

教学飞行仿真模拟器的开发与应用

飞行模拟器在Windows环境下，用Vc＋＋和Open GL、Open GVS等软件开发工具，采用面向对象的程序设计方法实现仪表仿真、视景仿真、飞行方程仿真和控制台仿真的系统仿真功能。多功能飞行模拟器采用具有真实驾驶杆、油门杆、脚蹬和各种按钮开关的驾驶舱，以一台工控机为主控机外挂几台微机组成，通过网络协议完成实时信息传递，数据交换和条件设置。此设备既具有良好的人机交互功能，又可作为本科生演示和相关专业研究生的实验设备，也可以利用此平台进行仪表、视景等系统的继续开发工作，因此具有良好的可扩展性。     

基于粒子系统的飘雪场景实时绘制

为了实现真实感飘雪场景特效,提出基于GPU加速的飘雪场景实时绘制方法。飘雪场景作为自然环境特效的一部分,一直是虚拟现实领域研究的难点。详细阐述基于GPU加速的飘雪场景实时绘制方法,包括雪粒子的产生、初始化、属性更新、沉积计算、消亡、绘制等过程。给出实验结果与分析,包括飘雪场景、飘雪效果、飘雪沉积等实验。实验证明,该方法是可行有效的。     

飞艇飞行控制仿真系统设计

随着Matlab/Simulink开发平台在飞行控制研究中的大量应用,飞行控制仿真系统已成为飞行器飞行控制研究的重要手段。介绍了基于模型的飞艇飞行控制仿真系统的工作原理、硬件设计、软件设计,采用一体化设计思想,将仿真系统设计成根据需要可随意扩展的综合性仿真系统。该仿真系统利用Matlab/Simulink平台,搭建飞艇飞行控制相关的各运动及控制模型,在实时通信网络和虚拟视景工作站的支持下,能实现全数字仿真、半物理仿真、人-机交互仿真等实时仿真,可用于飞艇飞行控制系统的方案设计、研制、试验等全开发过程。     

Real-time snowing simulation

A snowing scene has a unique fascination for people due to its incomparable beauty. However, little work has been presented on the real-time generation of a dynamic snowing scene, partially due to the difficulty that the simulation of a dynamic snowing process involves the complex modeling of the wind field and the interaction between wind and snow. In this paper, by fully considering the physical characteristics of wind and snow, we construct a three-dimensional wind field based on the discrete form of the Boltzmann equation. According to the interaction laws between wind and snow, we simulate the falling of snow, deposition and erosion in 3D space. Experimental results show that realistic wind-driven snow scenes under different speeds of wind with different amounts of snowfall can be rendered in real-time.     

直升机飞控系统集成仿真平台开发

研究直升机飞行控制系统的设计开发需求,根据系统集成的开发理念,实现VC++开发环境下Matlab/Simulink和三维实时视景仿真软件Vega的综合集成,利用现有成熟软件工具,在一台普通PC机上开发了一个集仿真管理、控制算法设计与优化、三维可视化于一体的直升机飞行控制系统仿真平台,对直升机飞行控制系统的设计开发提供集成平台支持。集成平台可充分满足用户的仿真任务需求,可提高系统开发效率,同时具有通用的集成开发思路对类似系统研制和开发具有一定的参考价值。     

飞机飞行控制系统仿真平台建设

飞行控制系统仿真平台作为现代飞机设计中的重要工具,适用于飞控系统研制的全阶段,是飞控系统研究与开发的重要设施。在分析飞控系统仿真平台建设的必要性、基本要求以及适用范围的基础上,给出了一种通用型半物理仿真平台的建设方案,最后指出了建设中需要把握的关键技术。     

AMSR-E数据散射与极化指数检测2008年1月中国南方冰雪灾害

全天候全天时微波遥感是监测自然灾害的重要手段。星载被动微波遥感测量的多通道辐射亮度温度对全球和区域性天气与气候、大气降水、陆地水文、海面风场等物理信息的获取已发挥了重要的作用。2008年初中国通常温暖的南方发生暴雪和冰冻灾害,用业务运行的多通道辐射亮度温度算法产品却无法识别这一冰雪灾害。通过对积雪层的矢量辐射传输模拟,根据多通道微波扫描辐射计AMSR-E数据的散射与极化特征指数、往年同时期同地区正常条件下的平均特征指数以及先时特征指数的变化,构成新的判据流程,能有效地识别中国南方区域性冰雪自然灾害。     

Object-oriented landing gear model in a PC-based flight simulator

Training pilots the skill of maneuvering an aircraft on ground is important for flight safety. This demands a detailed landing gear model running in real-time. We developed the model and verified its validity by contrast with flight test data. It is accurate sufficiently and very suitable for real-time flight simulation to represent complex ground reaction behavior under various conditions and occasions. Based on this model, we realized a landing gear class in a unified flight simulation framework written in C++ and successfully applied the whole simulation codes through S-function in a PC-based experimental flight simulator. Because of the unique features of object-oriented design principles, the software framework presented here is structural, transplantable and convenient to maintain. The constitution and the quality of the simulator reveal that it would have cause to decrease the cost for developing a flight simulator with higher fidelity in future.     

海战场环境下船体建模技术研究

虚拟海战场的三维船体建模与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分,包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。利用VC作为开发工具,Oracle作为舰船性能结构数据库管理软件,OPenGL作为图形API,通过完成一个仿真模型,提出了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施。     

Two-aircraft formation flight simulation system based on four-tiered architecture

Aircraft is a typical nonlinear dynamic system, and studying two-aircraft formation flight is of great significance in nonlinear dynamics. In this paper, we propose a novel four-tiered architecture-based two-aircraft formation flight method. By mission tier, decision tier, control tier and execution tier, we construct an organic and divide-and-conquer two-aircraft formation flight simulation system. We elaborate the simulation principle and implementing method of two-aircraft formation flight based on four-tiered architecture. Experimental results show that this two-aircraft formation flight simulation method is better than the existing methods in formation keeping accuracy.     

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。