应用VRML技术的脉冲爆震发动机拟实验系统开发

在脉冲爆震发动机的教学科研中,迫切需要开发一个演示系统结构与运行过程的虚拟实验室系统.以VRML虚拟现实技术为平台和UG三维实体建模为单元,构建了具有交互功能的脉冲爆震发动机虚拟动态实验系统,实现了脉冲爆震发动机的虚拟拆卸与装配以及脉冲爆震发动机系统的虚拟运行.该虚拟实验系统避免了实际试验过程的危险性和涉密性等问题,具...     

混合式脉冲爆震发动机原理性试验系统测控单元设计

介绍了混合式脉冲爆震发动机原理性试验系统及其测控单元,详细阐述了测控单元各分功能模块的硬件设计及基于PLC和触摸屏的测控与显示软件设计方法;集成该测控单元的软、硬件模块,并与混合式脉冲爆震发动机试验器联调;试验结果表明,该测控单元能够及时和准确地实现对混合式脉冲爆震发动机原理性试验流程的控制和工作参数的测量,具有操作方便,性能可靠的特点。     

多脉冲姿控发动机系统地面测控实验系统的设计

利用PC丰富的软件和USB接口,以FPGA为核心,控制USB芯片的通信,实现了多脉冲姿控发动机系统状态的自动检测和多脉冲姿控发动机的点火.该系统可以代替弹上计算机做演示实验,便于调试和维修多脉冲姿控发动机系统.     

基于虚拟仪器的发动机多参数实时测量系统

利用计算机及相关外围设备为主要硬件平台,结合虚拟仪器技术与激光诊断技术,研制了脉冲爆震发动机多参数实时测量系统.该系统可以实时监测发动机工作过程中的温度及燃烧产物的组分浓度.文中分析了系统的工作原理,阐述了系统的硬件和软件的设计方法,分析了LabWindows/CVI与MATLAB之间的接口及编程的方法.     

二冲程煤油发动机爆震在线监控系统设计与试验研究

为了在线监控某型航空二冲程煤油发动机爆震状态,基于LabVIEW开发平台与NI-PXI设计了发动机爆震在线监控系统。确定了发动机爆震在线监控系统的设计方案,并对发动机爆震在线监控系统的硬件进行了设计。完成了发动机爆震在线监控系统的软件设计,包括信号采集模块、信号处理模块、爆震判断模块以及数据存储模块。搭建了发动机试验台架并进行爆震试验,在线监控发动机机体振动信号并判定发动机爆震工况,试验结果表明发动机爆震在线监控系统能够有效地在线判定发动机爆震状态。     

桌面虚拟现实在演示实验中的应用研究

提出利用桌面虚拟现实技术构建虚拟演示实验以克服传统教学演示实验的缺点,讨论了虚拟演示实验的主要特点和类型,探讨了虚拟演示实验系统的逻辑结构、建模方法与实现技术,为课程教学提供了一种新的实验演示方法和手段。     

当量比对于两相爆震波形成影响的数值研究

对于爆震管中液态辛烷/空气两相混合物的爆燃向爆震转变(DDT)过程进行了数值模拟,建立了对该现象的数学表达,并开发了数值计算程序CTPD.通过数值模拟研究了液态燃料爆震波的基本特性,以及部分预蒸发及液滴数量对于爆震波结构与发展的影响作用.计算结果表明,爆震管中存在一定量预蒸发燃油蒸气有利于促进爆震波的形成,相反,燃油液滴对爆震波的形成则起到一定的抑制作用,液滴数量的增加将会延长由爆燃向爆震转变的过程.研究中计算结果与实验波形符合良好,说明为包括DDT现象在内的脉冲爆震发动机工作过程提供了一种可行的计算方法.     

脉冲爆震发动机推力测试方法分析与比较

针对脉冲爆震发动机瞬时推力、平均推力测量问题,介绍了直接测量法和间接测量法(包括推力壁压力曲线积分法和抛物摆法)的测量原理及系统构成.分析指出各种测量方法的优缺点及适用范围.提出了弹簧-质量-阻尼系统法,设计了基于该方法的推力测试台架系统,应用该方法对一50 mm内径脉冲爆震发动机的推力进行了测量,得到了合理的结果.对基于不同方法的推力测试台架的结构设计及系统组成提出了建议.     

基于激光诊断技术的脉冲爆震发动机多参数自动测试系统

脉冲爆震发动机(以下简称PDE)的燃烧产物具有高温、高压、高污染、极快的脉动速度等特点,为了实时检测PDE工作过程中各参数的变化,改进PDE的设计性能.应用激光诊断技术,虚拟仪器技术,研制了PDE多参数自动测试系统(以下简称系统).叙述了该系统的工作原理、系统硬件结构和软件的设计方法.运用LabWindows/CVI与MATLAB混合编程提高了系统的开发效率,使系统功能更加灵活、强大.用该系统对一PDE实验样机作了实时检测,得到了PDE工作过程中的燃烧产物的温度及组分浓度.结果表明:该系统的时间分辩率小于1 ns,获取的CO2、CO、及HC的值反映了PDE的燃烧效率.这是传统的测量方法无法实现的.     

航空发动机教学实验系统的虚拟装配技术研究

航空发动机虚拟教学实验系统的建设是将VR(Virtual Reality)技术与实验相结合的一次综合性的实验探索与尝试.该系统是将虚拟装配及拆卸、模化实验、模型流场的动态显示及发动机试车等综合仿真实验系统,重点论述了教学实验系统开发中的虚拟装配技术,在对虚拟装配的研究现状分析和总结的基础上,对航空发动机虚拟装配的关键技术和虚拟装配系统的实现方法进行了分析和研究,包括基于数据手套的虚拟手操作、实时碰撞检测、装配路径和装配顺序规划等问题.最后还展示了利用航空发动机三维可视化虚拟装配系统完成虚拟装配操作的实例,并分析了虚拟装配系统与传统装配相比较的优势和特点.     

火炮虚拟样机技术研究

文章应用虚拟现实计算机理论,基于虚拟样机和实时场景技术,提出了火炮虚拟现实技术的研究方案,建立了高效的火炮虚拟现实系统。在该系统上通过和火炮仿真发生器的实时交互,可用于真实描述火炮操瞄、发射过程,感知火炮行军、火炮操瞄、火炮发射对炮手的影响以及评估火炮作战效能。     

虚拟空间会议系统研究与实现方法

支持协同工作的邪气环境是当前虚拟现实研究的热点,虚拟空间会议 实现自然直观集成研究应用的理想形式,本文介绍了虚拟空间会议系统概念,研究探讨了虚拟空间会议系统 体系结构,提出了构建虚拟会议空间方法以及实现虚拟空间会议系统所需解决的关键技术。     

Virtual workflow system for distributed collaborative scientific applications on Grids

Grid computing has become an effective computing technique in recent years. This paper develops a virtual workflow system to construct distributed collaborative applications for Grid users. The virtual workflow system consists three levels: abstract workflow system, translator and concrete workflow system. The research highlight of the implementation is that this workflow system is developed based on CORBA and Unicore Grid middleware. Furthermore, this implementation can support legacy application developed with Parco and C++ codes. This virtual workflow system can provide efficient GUI for users to organize distributed scientific collaborative applications and execute them on Grid resources. We present the design, implementation, and evaluation of this virtual workflow system in the paper.     

Collaborative virtual reality platform for visualizing space data and mission planning

This paper presents the system architecture of a collaborative virtual environment in which distributed multidisciplinary teams involved in space exploration activities come together and explore areas of scientific interest of a planet for future missions. The aim is to reduce the current challenges of distributed scientific and engineering meetings that prevent the exploitation of their collaborative potential, as, at present, expertise, tools and datasets are fragmented. This paper investigates the functional characteristics of a software framework that addresses these challenges following the design science research methodology in the context of the space industry and research. An implementation of the proposed architecture and a validation process with end users, based on the execution of different use cases, are described. These use cases cover relevant aspects of real science analysis and operation, including planetary data visualization, as the system aims at being used in future European missions. This validation suggests that the system has the potential to enhance the way space scientists will conduct space science research in the future.

     

一种用于科研协同的电子白板系统的设计与实现

随着大规模网络协同技术的发展,科研协同日益成为重要和普遍关注的问题。它能够为科学工作者构建基于网络的科学研究与科研管理的虚拟环境,电子白板是科研协同环境中的重要的支撑应用之一。文中从系统结构、冲突消除、一致性维护、并发控制等科研协同的关键问题进行讨论,然后提出一种混合模式的系统结构、半乐观的加锁策略和基于接收者因果保证机制解决并发性控制和一致性维护的问题,同时提出了一种基于分页的转发策略,并将其运用在原型系统的实现中,取得了良好一致性和实时性。     

基于虚拟现实的反应堆退役模拟研究

反应堆退役工程是庞大的系统工程，需要进行退役作业的优化设计和技术评估。应用虚拟现实技术可以生成三维的虚拟堆环境，进行虚拟退役操作，从而为退役工程提供分析工具，为实施方案的确定、关键技术难点分析、退役数据信息管理和培训等提供依据和使用平台。该研究在分析退役工程有关需求的基础上，设计了基于虚拟现实的反应堆退役模拟系统，并针对其中场景构造、虚拟拆除、虚拟去污、虚拟剂量显示和虚拟作业等关键技术进行了讨论。在各项研究的基础上，针对具体应用，初步实现了应用系统。     

基于Web GIS的虚拟校园综合体系研究

随着虚拟现实技术、计算机图形图像技术的不断发展进步和互联网的日益普及,虚拟校园将成为各教育教学机构展示自己教学、科研水平和对外宣传的主要渠道之一。在简单分析当前虚拟校园相关发展技术的基础上着力论述基于Web GIS的虚拟校园综合体系,提出了Web GIS环境下对虚拟校园景观进行群组图片特效展示、全景展示、虚拟仿真展示等多种方式进行综合展示的思路,并进行了必要的实践。     

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。     

e-Infrastructures for e-Science: A Global View

In the last 10?years, a new way of doing science is spreading in the world thank to the development of virtual research communities across many geographic and administrative boundaries. A virtual research community is a widely dispersed group of researchers and associated scientific instruments working together in a common virtual environment. This new kind of scientific environment, usually addressed as a ??collaboratory??, is based on the availability of high-speed networks and broadband access, advanced virtual tools and Grid-middleware technologies which, altogether, are the elements of the e-Infrastructures. The European Commission has heavily invested in promoting this new way of collaboration among scientists funding several international projects with the aim of creating e-Infrastructures to enable the European Research Area and connect the European researchers with their colleagues based in Africa, Asia and Latin America. In this paper we describe the actual status of these e-Infrastructures and present a complete picture of the virtual research communities currently using them. Information on the scientific domains and on the applications supported are provided together with their geographic distribution.     

A multi-modal approach for high-dimensional feature recognition

Over the past few decades, biometric recognition firmly established itself as one of the areas of tremendous potential to make scientific discovery and to advance state-of-the- art research in security domain. Hardly, there is a single area of IT left untouched by increased vulnerabilities, on-line scams, e-fraud, illegal activities, and event pranks in virtual worlds. In parallel with biometric development, which went from focus on single biometric recognition methods to multi-modal information fusion, another rising area of research is virtual world’s security and avatar recognition. This article explores links between multi-biometric system architecture and virtual worlds face recognition, and proposes methodology which can be of benefit for both applications.