某型火控雷达维修训练模拟器设计与应用

为了提高教学效果,减少实装损耗,加强新装备保障能力,研制某型火控雷达维修训练模拟器;该模拟器以网络化主控计算机单元为核心,由实装操作分系统、虚拟装备分系统、实装部组件分系统、动感分系统、联动分系统组成,具有操作训练、维修训练、武器系统联动训练及训练评估等功能,解决了新型雷达装备教学与训练中实装损耗大、装备数量少、训练效率低等问题;该模拟器已用于多个雷达专业的操作、维修、综合演练等教学实践中,与以往的训练设备相比可操作性好,应用范围广,教学效果明显;文中介绍了模拟器的功能结构、硬件设计、软件设计及其应用。     

装备维修仿真训练系统设计与实现

针对实装维修训练成本高和效益低的问题,设计了具有三维交互功能的基于虚拟维修训练的维修仿真训练系统。仿真训练系统集装备学习、训练、考核和管理功能于一体,系统采用了C/S和B/S相结合的体系结构,应用软件采用了开放性和灵活性较高的分层软件体系结构。虚拟维修训练系统采用微软最新的基于Direct 3D的集成开发环境XNA技术和C#语言实现,给出了虚拟维修训练系统实现流程。     

某型雷达虚拟维修训练系统的设计与实现

为提高教学训练效果，弥补装备教学训练中实装不足、装备损耗大、教学训练成本高等实际问题，设计并实现了某型雷达虚拟维修训练系统。该虚拟维修训练系统包括系统主界面和系统集成框架两大部分，具有装备结构展示、装备操作训练、装备维修训练、训练效果评估、数据支持等多项功能，有效解决了上述装备教学训练中存在的实际问题。目前，该系统已应用到相关专业的装备构造与维修、装备综合实践等多个课程当中，取得的很好的教学训练效果，系统的设计开发可为其他装备虚拟维修训练系统的开发提供参考与借鉴。论文首先介绍了系统的基本功能和结构，然后详细论述了系统模型的开发过程，最后给出了虚拟训练工作流程。     

某型导弹虚拟维修训练系统设计研究

本文在分析结合实装进行维修训练缺点的基础上,提出了基于虚拟现实技术、虚拟样机技术和过程仿真技术的某型导弹虚拟维修训练系统设计方法,研究了系统的构成,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,阐述了每部分的组成和实现方法。所设计的虚拟维修训练系统在某型导弹装备上得到了成功地应用。     

机载武器系统模拟训练仿真平台设计

针对目前某型飞机武器系统实装训练存在的问题和装备建设的实际需要,采用计算机虚拟仿真技术和分布式网络技术构建了某型飞机武器系统模拟训练仿真平台,基于PCI系统原理搭建了系统的硬件结构,在Windows2000环境下集成VC++、Access数据库和GLStudio等技术实现了综合人机界面和训练评判程序;本仿真平台涵盖了某型飞机武器系统所有的操作科目,能够完全脱离实装进行武器系统的科目训练和成绩实时评判,设计方案可作为其它仿真系统设计参考.     

数字维修平台中可视化交互系统的研究与实现

在导航装备数字维修平台中,提出了一种新的面向Agent思想的可视化交互系统的结构模型,该模型采用B／S模式网络平台构建;将网络化虚拟现实技术应用于装备维修领域,针对某型惯性导航装备,给出了基于Cult 3D虚拟现实技术的可视化交互系统的实现方法,虚拟装备的动作由用户自定义的Java类灵活控制。该交互系统与B／S网络平台可实现无缝结合,处于网络中的用户只需通过浏览器即可与虚拟装备进行交互。系统测试表明,该设计方案完全可行,虚拟导航装备形象逼真。交互性好,可便于维修人员深入了解装备的内部结构,从而提高工作效率。     

基于STM32的超短波电台模拟训练系统设计

针对超短波电台训练中实装训练存在装备数量有限、设备损耗大、现有纯软件模拟训练系统操作体验与实装差距大的问题,提出一种基于STM32和MAX7349的超短波电台模拟训练系统。系统以STM32为微处理器实现对按键、LED、显示屏和音频接口等的控制,提供与实装电台相同的人机交互界面,通过串口与计算机实现数据交互,借助计算机网络完成电台通信的模拟和训练的监控,可为待训人员提供与真实设备没有差距的操作体验,便于掌握每一个人在训练过程中的基本情况,便于大规模集中训练,同时可以降低成本、避免电磁辐射与干扰。     

一种嵌入式雷达中频模拟器训练系统设计

雷达中频模拟器优化设计问题的研究中,针对目前雷达模拟器无法解决联合训练、结合实装以及产生多普勒频移的问题,设计了一种新型的雷达模拟器,用直接数字频率合成器替换掉频率综合器来产生多普勒频移,并应用到分布式交互仿真的嵌入式雷达中频模拟器之中,使其向外扩展形成联网的训练系统来解决上述问题.模拟器可以对针对某一类雷达产生相适应的线性调频回波信号,与传统模拟器相比本模拟器接入了真实的装备;产生的线性调频回波信号经MTI/MTD而不被滤除;可实现多军种联合训练;并实现了系统对指挥员、各岗位战勤操作人员、技勤人员的全面训练和考核,有着良好的军事效益.     

某型自动装弹机故障注入系统研究

针对装甲装备武器系统组成复杂,故障检测与隔离困难,维修训练手段落后等问题,通过对某型自动装弹机典型故障进行统计分析,兼顾考虑硬件故障注入和软件故障注入技术优缺点,构建了故障注入模型,并将成果汇总整理形成故障注入汇编。采用嵌入式控制技术设计了自动装弹机故障注入系统的故障注入器和故障注入软件,开展了系统静态测试和实装测试,试验结果表明,系统能够按照要求对自动装弹机进行故障注入,为操作人员维修训练提供技术支撑。     

面向虚拟维修训练的自抓取虚拟手交互行为构建

针对当前维护训练模拟器（MTD）不能很好地向受训者展示飞机维修过程中的具体维修动作的问题,构建一种自抓取的虚拟手与相应的交互行为,以提高机务培训质量。通过分析维修的基本动作要素,定义与构建基于蒙皮骨骼的虚拟手动作库;在场景漫游阶段,实时获取视角位置来驱动虚拟手运动,减轻场景漫游下的虚拟手控制负荷;在具体维修操作阶段,利用所提的交互行为算法,将虚拟手的位置自调节与骨骼动画osgCal相结合,通过调取动作库中的相应动作,完成具体的维修任务。实验结果表明,所提出的方法能较好地展现具体的维修操作,对于虚拟维修训练具有良好可用性。     

基于虚拟现实的煤矿大型设备培训系统研究

针对煤矿设备操作培训中存在的不足,设计并实现了一种基于虚拟现实技术的煤矿大型设备虚拟培训系统,利用三维建模软件Maya对井下主要设备采煤机、液压支架、刮板输送机等生产机械设备进行三维模型的创建,结合虚拟现实制作软件Unity3D进行虚拟场景整合与交互设计,利用C#编程语言实现对煤矿大型设备运动仿真控制.通过接口电路实现用户与虚拟场景设备的真实交互.经测试表明,系统不仅实现了煤矿大型设备操作培训的功能,而且增加了系统的交互性,弥补了传统培训方式的不足,节约了培训成本,缩短了培训周期.     

基于虚拟样机技术的火炮维修仿真系统研究

该文提出了基于虚拟样机技术的火炮维修仿真训练系统建设总体方案，主要用于解决目前武器设备维修训练采用实物、实兵、实地训练，日常训练成本高、危险性大、训练效率与训练效果有待提高的问题。采用虚拟样机技术开发的装备维修仿真训练系统是解决目前武器装备维修训练突出问题的有效途径。巳开发成功的某武器维修训练仿真系统的推广应用受到了用户的好评。     

基于WinCE的自行火炮火控系统模拟训练器软件设计

针对实装训练中装备数量不足、组织展开难度大、成本高的现状,根据实装训练战技指标和功能要求,研发了一套基于WinCE的火控操作平台模拟器软件. 在简要介绍WinCE及开发环境的基础上,重点介绍了模拟训练器软件的底层环境,重要模块的设计方法. 经过实际教学检验,该模拟训练器运行稳定,极大提升了装备训练效率.     

基于VRML的分布式装备维修仿真训练系统

在装备维修训练方面，仿真系统发挥着极为重要的作用，该文将虚拟现实技术应用于装备维修仿真训练中，建立了分布式装备维修仿真训练系统，系统可实现虚拟装备的生成，动态仿真及与数据库的关联等，有效地提高了装备仿真训练的水平。文中介绍了系统的工作流程，系统实现的若干关键技术及系统运行典型实例。     

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.     

通用型模拟器需求分析

以飞行仿真装备为研究对象,基于价值工程(Value Engineering,VE)原理,通过某型飞行模拟器建立各功能级别体系,并为维修人员实装维修训练提出意见和方案。本文探索了飞行仿真装备在改变用途、结构变更等方面研究的一种新方法。     

机载无源干扰虚拟仿真系统研究

针对某型飞机电子对抗实装训练的困难,采用视景仿真技术进行了某型飞机机载电子对抗训练系统的开发。对虚拟座舱的构建方法、GL Studio开发的虚拟仪表与VP场景的交互问题和战场环境中基于粒子系统的无源干扰仿真方法进行了研究。系统虚拟训练部分以突防攻击任务为战术背景,包含了某型飞机机载电子对抗主要科目的仿真训练,可单科目训练也可进行综合训练,逐步提高飞行员对机载电子对抗设备的操作能力、在复杂战场环境中的敌情判断和战术选择能力。     

船用回声测深仪仿真设备

为了减小船员培训中使用回声测深仪真实设备的成本,以及作为航海模拟器的一部分,开发回声测深仪的仿真设备很有必要。为了与真实设备在操作和功能上达到高度一致,设计了一种海底回波生成的算法,模拟了海底回波与杂波的显示,以及设计了一种能用鼠标拉动旋钮旋转的算法对回声测深仪真实设备的旋钮操作进行了模拟,并且对界面的实现进行了简单的阐述。在此基础上,利用Visual Studio 2010对SKIPPER公司GDS101型号的回声测深仪进行了仿真实现。实践表明该仿真设备可模拟回声测深仪的全部功能,仿真效果良好,并已应用在航海仪器智能评估系统中。     

Development of simulator for invoked reality environmental design

Invoked Reality (IR) research uses a variety of sensors and projection equipment for Natural User Interface (NUI) interaction. Such equipment requires an appropriate action region, which needs to be considered when implementing an IR environment. Accordingly, the implementation of an IR environment is problematic because of the arrangement of this equipment. The research presented in this paper overcomes this difficulty by proposing the “IR Simulator.” This simulator facilitates the design of and experimentation within the IR environment in a virtual environment. IR Simulator comprises an “experimental space editor” and “simulation manager.” IR Simulator enables design in diverse kinds of IR environments using its GUI-based experimental space editor. It also provides interaction with external IR libraries through the external IR library-interworking interface. Moreover, it enables simulation on the library connected on the basis of the virtual sensor data generated by the implementation of the proposed simulator. In accordance with experiments using the proposed simulator, a variety of IR environments could be generated and an arm motion recognition library could be simulated. Furthermore, the same environment generated by the simulator was easily implemented in the actual environment on the basis of the design results from the simulator. The experiment on the arm motion recognition library used in the simulator in the real environment was similar to the results obtained by the simulation.