大型复杂装备虚拟维修训练系统设计

提出基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的大型复杂装备虚拟维修训练系统设计方法。将系统划分为虚拟样机和虚拟维修过程仿真控制两大部分,虚拟维修仿真控制又包括虚拟环境生成和输出、人机交互、维修任务控制和虚拟样机及工具行为状态控制等4个模块,阐述每部分的组成和实现方法。在此基础上,重点研究基于维修知识描述网( MKDN)的维修知识描述方法,设计沉浸式虚拟维修训练系统仿真控制流程。所提供的方法和流程在某型导弹装备虚拟维修训练系统上得到了成功的应用。     

基于Grafcet的虚拟维修训练中过程控制

针对受训人员在虚拟维修训练过程中,装备虚拟样机、维修工具和设备、以及在人机交互等方面的信息数量庞大、信息的表现形式多样,交互反馈很难量化的情况,分析了受训人员在维修训练过程中的每一个维修操作的构成及关系,提出了一种基于Grafcet规范语言,能够支持学习、训练、考核等多种模式的训练过程控制模型,有效地规范和控制了受训人员在虚拟维修系统中进行维修训练的操作流程及交互信息表现,可提高训练效果。     

基于NGRAIN的装备虚拟维修训练研究与实现

针对当前维修训练中存在的突出矛盾,研究了基于NGRAIN开发的装备虚拟维修训练,给出了开发的基本过程,分析了NGRAIN的仿真动画制作方法和Task模型的基本思想,介绍了讲解演示和维修操作训练2类虚拟维修训练内容的开发经验和方法,最后以某型号变速箱为例,说明了装备虚拟维修训练能在很大程度上提高维修训练的费效比。     

基于虚拟现实的自动装弹机虚拟维修训练系统

针对传统的装备维修训练方法和手段不能适应装备发展需要的问题,利用虚拟现实技术研究开发了一套交互式桌面型自动装弹机虚拟维修训练系统。在深入分析虚拟维修训练系统功能和信息需求的基础上,构建了系统总体框架;研究了系统构建的关键技术和实现方案;以某型自动装弹机的维修训练为例,研究了维修训练系统的建立过程及该系统能实现的功能。该系统的建立对提高装备维修人员训练效果有较大实用意义。     

炮射导弹虚拟检测训练系统

为实现用仿真系统替代实际装备来训练操作人员的目的,综合运用计算机技术、虚拟现实技术、分布式交互仿真技术等多种先进技术,研究了仿真数据库、HLA联邦与模型和基于产生式规则的操作响应模型技术。设计了联邦成员操作训练仿真程序流程,研制了炮射导弹虚拟检测训练系统。实践证明,该系统为复杂装备操作训练提供了一种新的途径和手段。     

坦克炮虚拟维修系统研究

基于从维修训练的手段和方法上进行创新,开发满足新装备训练需求,探索研究符合基层部队实际的训练设备和手段;基于虚拟现实技术的虚拟维修训练为基层部队提供了一种费效比较好的武器装备维修训练手段,它能提高基层部队对武器装备的自主维修训练能力,促进基层部队维修保障能力的快速形成;实现了装备结构教学和维修训练的桌面式虚拟训练,为部队和院校坦克炮的维修训练、教学提供了软件支撑。     

基于Virtools的某型导弹虚拟维修视景仿真设计

使用建模工具3DSMAX2010建立了场景的三维模型和虚拟装备三维模型,运用Virtools编辑各种维修场景,构建出了与实际环境一致的虚拟维修环境。系统根据操作员的动作指令,实时显示人机交互过程,展示模型的状态变化,操作之后的场景响应过程,使得虚拟环境和实装操作一致,实现了某型导弹虚拟检测维修训练。该虚拟维修训练系统可以应用于相关部队的维修训练,达到节约训练经费,提高训练效果的目的。     

基于虚拟现实的导弹维修训练系统

利用桌面虚拟现实技术进行维修训练具有成本低和安全等优点。应用桌面虚拟现实技术研究开发了一个导弹维修训练系统（MTS),可以在新导弹装备定型、生产的同时就考虑装备的保障问题,对部队的维修人员进行训练。详细介绍了系统的功能结构和实现。该系统可以根据不同的维修对象和任务建立相应的维修训练系统。以某型导弹控制系统的维修训练为例,说明维修训练系统的建立过程和MTS的功能。     

某远程火箭炮火控系统仿真训练平台

为了提高大型复杂武器系统陆续装备部队的维修保障能力,设计某远程火箭炮火控系统仿真训练平台。 在介绍该系统基本构成的基础上,探讨其设计思想、系统功能结构、系统物理结构及系统软件总体设计;通过设计 全车虚拟三维显示系统和系统通信接口模式等系统功能,分析了采用的4 种关键技术。实践结果证明,该系统解决 了火控系统维修训练构造动作原理难理解、故障现象难模拟、维修训练难体验、装备损耗难控制的问题。     

虚拟现实技术在导弹维修训练中的应用

军用装备维修是保持、恢复乃至提高军队战斗力的重要因素,在国防建设中发挥重要作用。基于虚拟现实技术的虚拟维修训练系统,为新装备的维修训练提供了全新的手段。对系统的组成、总体设计及具体实现技术等作了详细地介绍,采用分层建模和细节层次模型技术较好地实现了虚拟装备的实时显示。     

基于JACK 的虚拟人维修动作生成设计

针对动作仿真软件JACK已不能满足虚拟维修训练和仿真需要的问题,设计基于JACK软件的虚拟维修动作生成系统。在分析某型防空火箭武器系统维修性的基础上,构建虚拟人维修动作生成系统的基本框架,根据我国国情对JACK软件人体模型的相关参数进行调整,在构建了虚拟人树形分层模型后,对IK算法进行改进,使生成的动作连贯、自然、流畅,并将生成的维修动作转化为JackScript脚本,在JACK仿真软件中进行虚拟人的维修动作仿真。当前这种维修动作生成设计已应用于某型防空火箭武器系统虚拟维修仿真中。     

某装备虚拟维修训练系统设计与实现

着眼于虚拟维修训练在实际维修训练中的广泛应用,在分析国内外研究现状的基础上,从功能、可用性、可靠性3方面分析系统设计要求,并依据系统功能,开发某型野战传真机虚拟维修训练系统．其以交互引擎为核心,由虚拟维修场景、虚拟维修过程仿真、维修知识库和系统管理组成,利用数据库为后支撑平台。系统管理平台通过相关虚拟现实软件的二次开发平台,利用．NET或者C＋＋ Builder实现。     

基于Petri网的鱼雷保障虚拟训练系统

结合当前鱼雷武器保障训练实际需求,设计了基于虚拟样机和仿真控制技术的鱼雷保障虚拟训练系统方案.详细论述了基于维修知识描述Petri网的鱼雷保障过程,通过分析其保障资源、约束条件和操作过程建模,得出了鱼雷保障过程的建模原则,设计了该虚拟训练系统仿真流程.通过仿真实例说明,Petri网能很好地解决系统中的资源及作业结果对操作过程的约束问题.     

基于AHP熵权-物元分析法的虚拟维修考核评价

为准确评价虚拟维修训练水平,构建包含4项准则36项指标的虚拟维修考核评价模型。基于物元分析法,结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵权法(entropy weight method,EWM)进行组合赋权,通过实例计算待评对象的虚拟维修训练等级,验证了模型的有效性。结果表明：运用组合赋权法确定的指标权重科学合理,能避免权重确定的绝对主观性和绝对客观性;物元分析评价模型为虚拟维修考核研究提供了一种新的评价方法,对虚拟训练系统的考核设计具有借鉴价值。     

基于Unity 3D 的舰船装备虚拟维修训练系统

针对当前舰船装备维修培训存在的条件限制和训练效率低、周期长等问题,设计基于Unity 3D 的舰船装 备虚拟维修训练系统,并对关键技术进行研究。通过3DS MAX 实现装备模型、训练场景和维修资源等3 维模型的 构建,基于组件化建模、实例复用等对模型数据库进行优化;开展逻辑仿真分析与设计,提出装备操作逻辑仿真方 法;通过故障树工具,对故障现象、故障源以及彼此之间的相互关系建立相关描述模型。运行实践的结果表明：该 系统具备良好的操作便利性和拓展移植性,可提升受训者的训练质效,为后续开展类似系统开发提供有益借鉴。