基于NGRAIN的仿真训练保障装备开发方法

结合VR图形学基本理论,提出了计算机虚拟训练的基本概念和虚拟训练保障装备的研制方法,研发了基于NGRAIN软件的三维体素模型引擎,将C#和Director Lingo相结合,开发了深度三维交互式超轻量化的嵌入式虚拟装备,基于此项研究可以开展多人远程协同训练,为计算机虚拟装备操控训练和装备电子保障手册开发提供数字化支持,为虚拟战场提供数字化演练装备.     

沉浸式虚拟训练中的虚拟手操控技术研究

将人手的自然动作加入沉浸式虚拟现实系统中,可有效提高系统的沉浸感和交互性,简便快捷、成本低廉的虚拟手建模及操控技术,有助于此项内容的推广应用;在对虚拟手骨骼结构模型分析的基础上,提出了基于Leap Motion的虚拟手控制方法和流程;以维修训练为任务背景,设计了四种用于虚拟手操作的手势规则,并对实现流程和关键技术进行了分析;构建基于Unity3D引擎的原型系统对虚拟手进行仿真验证,结果表明,基于Leap Motion的虚拟手操控简单、交互自然,可以满足虚拟现实系统交互需要。     

基于Kinect体感交互的多人在线虚拟实验系统

为了满足多人异地进行真实感虚拟实验的需求,使用Kinect体感设备和Unity 3D引擎搭建了一个多人在线虚拟实验系统。在该系统中,使用Unity 3D引擎搭建虚拟实验场景,通过导入3D Max制作的实验器材模型进行实验搭建,并通过网络通信技术实现远距离多人在线操作。对于真实感部分,采用Kinect体感技术捕捉的身体姿势被用来控制虚拟场景中第一人称角色的走动、抓取和操作实验器材以及选取虚拟场景中的菜单。实验结果证明,Kinect姿势识别具有很高的准确性和鲁棒性,并且不容易被光照条件和复杂的背景所影响,服务器与客户端的通信对于建立远程虚拟实验系统来说足够稳定。该系统具有成本低、真实感较强的优点。     

网络环境下协同虚拟拆卸训练平台

为实现复杂装备拆卸的多人协同工作,规划协同拆卸虚拟训练的工作流程以及网络环境下多人协同拆卸虚拟训练平台的体系框架;采用基于拆卸混合图的协同拆卸串、并行操作的管理方法,并分析协同拆卸过程中的多维拆卸信息,给出各种拆卸信息的协同可视化方法;协同拆卸虚拟训练原型系统的工作过程及其有效性通过示例进行说明并得到验证。     

通用装备虚拟维修训练系统的设计与实现

着眼装备使用维护人员的训练需求,探讨了通用装备虚拟维修训练系统所应具备的功能。采用将训练科目解析为由多道操作工序构成的层次模型,并以有限状态机的方法处理操作工序状态,以基于三维虚拟场景的关键帧动画表现各工序动作的设计思路,基于自主研发的视景仿真软件平台开发了支持三维交互式训练的通用装备虚拟维修训练系统。最后介绍了系统的应用模式和案例。     

基于虚拟技术的某型装备训练考核系统设计

某型装备系统组成复杂,技术含量高,使用真实装备进行实操训练会带来效率低、成本高、物资浪费大和装备损耗率高的问题,为了解决此问题,本文研究利用计算机技术研制该装备的虚拟训练考核系统。利用建模软件按1:1比例制作装备的高精度三维实体模型,进行组装、渲染和降面处理后,导入交互软件进行人机交互编译。在编译中研究解决了动作设计、碰撞检测、干涉消除问题;同时以操作用时、正误率、协同效果等因素设计研制了训练考核系统;利用交互软件的二次开发功能,研究解决了组网训练问题,实现了多名号手协同训练的功能。该系统在不动实装的情况下可以实现对某型装备的训练考核,提高了训练效率,减少了资源浪费。本文利用虚拟技术可以实现了对装备的训练考核,将模型进行适当修改后,可以研制其它装备虚拟训练考核系统,该研究方法技术含量高,实用性强,对部队接收新装备后进行训练具有较高的应用价值。     

基于Unity3D的虚拟化学智能课堂系统

针对传统化学教学的局限性及现有虚拟化学课堂的不足, 以Unity3D为基础设计并实现了虚拟化学智能课堂系统. 构建虚拟场景并导入Unity3D引擎, 通过C#脚本和粒子系统开发虚拟仿真实验; 为解决多人虚拟场景下权限分配问题, 实现了采用权限策略的智能辅助模块, 为不同学生分配不同权限并提供文字视频等提示功能; 通过Spring Cloud框架对系统功能进行拆分, 同时使用Redis优化系统. 系统适用于中学化学教学, 实现了具有权限控制及高仿真的虚拟实验, 有效解决虚拟场景下权限问题, 提升学习效率, 且具有高可用性等优点.     

面向智慧家庭的虚拟体验系统的研究与开发

针对传统室内设计在用户体验方面缺少沉浸感、交互性等问题,提出了一种基于虚拟现实技术的家居互动设计虚拟体验系统的实现方法,本方法围绕虚拟现实的基本特征,使用三维软件制作虚拟场景,使用Unity游戏引擎和基于物理渲染技术提高虚拟场景的逼真度,使用虚拟现实设备HTCVive为用户提供交互体验操作。通过虚拟体验系统的开发,提出了一种新的室内家居设计体验方法。     

分布式虚拟装配训练通用平台研究

针对当前部队训练中存在大量协同装配训练的问题,对基于系统通用性的分布式虚拟装配训练通用平台进行研究,提出了平台的功能模块和体系结构,研究了层次化装配体模型构建、基于运动副自由度规约的运动仿真、分布式虚拟训练以及碰撞检测等关键技术,开发并实现了分布式虚拟装配训练通用平台;实验结果表明,该平台能够满足协同装配的训练需求,且具有很好的通用性。     

装备分布式虚拟维修训练云仿真关键技术

传统分布式虚拟维修训练系统仿真任务和仿真设备耦合度高,系统仿真效率低,扩展困难;同时,作为分布式交互支撑的高层体系结构(HLA)和运行支撑框架(RTI)仅适用于局域网络,无法实现大范围的仿真资源共享和维修协同互操作。借鉴云计算和云仿真思想,提出了一种应用于装备虚拟维修训练领域的云仿真体系结构和框架实现方案;研究了面向Web服务的广域网RTI组件层次化体系结构,设计了基于Web服务的仿真邦员,实现了仿真过程监控和远程邦员任务迁移功能;基于最小调度法实现了仿真平台的动态负载平衡,研究了平台的可视化仿真功能和仿真数据的分布式存储技术。在此基础上完成了某型装备的虚拟维修训练网络化仿真开发,初步证明了虚拟维修训练云仿真的可行性和有效性     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.