坦克驾驶模拟器的运动仿真算法与实现

介绍了坦克驾驶模拟器的硬件结构和工作原理,提出其仿真系统模型.为了更好地模拟坦克驾驶运动过程,采用动力学和运动学分析方法对坦克所受的力进行研究,得出其动力学方程,对坦克驾驶进行仿真.根据力学分析所得出的坦克加速度以及前一状态的速度和发动机转速,利用动力学方程和运动学方程求出当前时刻发动机的转速、坦克的速度、位置变化、方向变化等,将数据发送给视景程序,从而驱动视景变化,由此仿真坦克驾驶模拟器的运动.该系统实时效果好,可以真实地模拟实际的驾驶情况.     

分布式虚拟战场环境中水陆坦克视景仿真研究

使用仿真技术构建的虚拟战场环境是一个一体化的仿真环境,能够支持联合指挥人员训练、使命演习和武器系统评估,能够实现对多兵种多武器平台的分布联合训练、指挥员的作战指挥能力训练以及战术想定方案的评价.该文简要介绍了分布式虚拟战场环境和HLA/RTI的基本概念和发展过程,构建了水陆坦克模型以及相应的虚拟战场环境,运用MultiGen Creator先进的三维模型建模工具软件开发出基于HLA/RTI的水陆坦克视景仿真软件.文中给出水陆坦克类在对象模型模板文件中的定义及联邦执行数据文件中的定义,展示了部分OpenGVS程序和视景驱动程序的实现代码并介绍了其编程实现过程.     

两栖装甲车辆由陆入水过程中车体稳定性分析

对两栖装甲车辆水动力学模型的构建以及基于水上航行耐波稳定性的横摇运动进行了探索。首先建立了两栖装甲车辆由陆入水的动力学模型,并进行了仿真分析；而后将模型试验与融入遗传算法的系统辨识思想相结合,构建了对于两栖装甲车辆摇荡运动的辨别模型；最后通过对车辆在水上的横摇运动试验设计及侧体方案布置,对辨别模型的应用效果进行了验证。通过研究发现,水动力学模型能够对两栖装甲车辆由陆入水时的车体稳定性情况进行准确描述,基于遗传算法的系统辨识方法能够分段辨识两栖装甲车辆的横摇运动,为车辆水上航行稳定性的研究提供了借鉴。     

63A式水陆坦克驾驶训练模拟器的姿态仿真

63A式水陆坦克驾驶训练模拟器是一个具有两自由度的水陆坦克模拟训练系统，其运动平台由驱动电机、曲柄机构、反馈机构、支撑机构和固定装置等组成。该文介绍该模拟器姿态仿真系统的设计、特点以及控制程序的开发和应用。     

涡激振动行波动力学特征的数值模拟

采用数值模拟分析了水中大长径比结构物涡激振动行波动力学特征,以及水动力学阻尼和模型初始张力对于行波动力学特征的影响.数值模拟模型采用改进的尾流振子模型,该模型考虑了涡激振动横向运动和顺流向运动之间的耦合,考虑了张力沿模型长度的变化和流体的耗散.给出了用于评估行波在整个振动波中所占比例的方法,该方法采用行波椭圆来定量表征行波所占的比例,即行波比.数值模拟结果显示,行波比总体上呈现随流速增加的趋势,但在模态阶数变化的临界流速上突然降低.水动力学阻尼显著影响着行波比,阻尼比越大,行波比越大,行波对于整个振动波的贡献就越大.不同张力情况下,行波比突然下降的临界速度不同.初始张力影响模型的固有频率,影响模态阶数发生转变的流速,从而影响了行波比突然下降的临界流速.     

两栖车辆水上操纵运动建模与仿真

研究两栖车辆航行操纵预报精度问题,两栖车辆水上操纵性能目前仅以工程估算和实车试验预报,精度较差.基于水动力学理论与刚体动力学理论提出了一种两栖车辆水上操纵运动的仿真方法.车体运动由刚体空间运动方程描述,外力项按照物理特性分类求解.水动力项采用泰勒展开,水动力系数依据车辆形体特征和水动力学理论进行简化与计算,并采用龙格一库塔法解算运动方程.实现了准确预报了两栖车辆的操纵运动,计算结果与文献结果基本一致,表明方法可用于预报两栖车辆的水上操纵运动.     

坦克分队作战仿真系统中的坦克机动模型研究

根据坦克机动作战的一般原则,对影响坦克机动的因素进行了较为详细的描述,提出了坦克机动模型的基本框架,分析了坦克机动模型的运行流程,研究了坦克机动数学模型及其计算方法,并在此基础上,采用C+ +语言进行了实现.     

人体运动仿真建模方法研究

为了研究人体在运动过程中的力学行为,探讨人体运动仿真的建模方法,运用多体系统动力学的建模方法建立了17刚体,55自由度的人体动力学模型,模型对人体颈部和下躯干的柔性效应给予了充分考虑,基于第一类Lagrange方程推导了系统的动力学方程,并以某人体为例,利用该模型对人体的行走过程进行了仿真计算,计算结果表明:采用所建立的人体动力学模型进行人体步态仿真、碰撞仿真等研究是现实可行的,最后结合对人体运动仿真的未来发展趋势的展望,说明人体动力学模型有待进一步完善.     

坦克分队作战仿真系统中的坦克机动模型研究

根据坦克机动作战的一般原则，对影响坦克机动的因素进行了较为详细的描述，提出了坦克机动模型的基本框架分析了坦克机动模型的运行流程，研究了坦克机动数学模型及其计算方法，并在此基础上，采用C 语言进行了实现。     

虚拟坦克装甲车运动仿真中的地形匹配算法研究

本文针对不规则三角形TIN地形数据,提出了一种新的虚拟坦克装甲车运动仿真的地形匹配算法,该算法是根据坦克装甲车与地面接触的特点,用四点来匹配车与地面的接触。此算法可以很好地解决坦克装甲车的运动仿真中的地形匹配,且满足实时性要求。     

两栖机器人结构设计及运动学建模

两栖仿生机器人的研究是当前新兴的一个热点,它是军用机器人研究的一个重要分支。提出一种两栖仿生机器人的设计思路,确定了一些关键参数,如电机、游动机构等。并对两栖机器人仿鱼游动的运动学进行建模,最终通过实体仿真验证方案的可行性。     

基于贝叶斯网络的两栖车辆海上航行安全评估研究

分析了两栖车辆海上航行相关风险,进行安全风险评估,并对可能发生的风险提出了一种可行的解决方案。基于贝叶斯点估计和贝叶斯学习估计与两栖车辆海上航行有关的交通事故,建立了两栖车辆海上航行交通系统(QRA)分析模型。通过贝叶斯网络来获取其相对风险的QRA。研究结果显示：使用该方法描述了两栖车辆海上航行的风险分布,并在QRA上显示了与各种特征相关结果,对两栖车辆航行构成相对风险综合分析,高风险区域的规模按降序排列如下：1)航道—引航—国内水道—航行;2)沿海地区—非引航区—国家水道—航行。该评估模型具有较好的应用价值,可为两栖车辆海上安全航行提供借鉴。     

两栖多足机器人水下步态分析

通过对两栖动物运动机理的研究,针对两栖多足机器人水下行走的特点,采用减轻重力、附加流 体力的方法,提出了静水环境下的动力学模型,并基于对模型的分析提出了适用于两栖多足机器人水下运动 的“蹬踏—漂浮”步态．该步态不但解决了两栖多足机器人以陆地行走步态在水下行走时出现的抓地不牢及 稳定性不够的问题,而且提高了水下步行速度．通过分析两栖多足机器人的水下实验结果,验证了步态的可 行性．     

Computational modeling of multipurpose amphibious aircraft Be-200

The paper is dedicated to 3D computational modeling of amphibious aircraft Be-200. Hereby the process of amphibious aircraft components phased modeling is presented. Variants of shading and rendering of model under development are presented as well.     

履带式两栖运输设备多湍流模型的研究

关于履带式两栖运输设备精确建模问题,针对履带式两栖运输设备水上受湍流影响大,但湍流模型难于选择的问题,为达到使用恰当湍流模型提高仿真精度的目的,采用对比阻力系数和绕流场云图的方法进行湍流模型适用性的研究,明确各种湍流模型的特性。以某型履带式两栖运输设备水下绕流场为计算对象,基于RANS方程的求解,分别采用Spalart-All-maras、标准k-ε、RNG k-ε、Realizable k-ε、标准k-ω、SST k-ω湍流模型。对比多组仿真结果,表明Realizable k-ε、SSTk-ω模型计算得到的总阻力相对误差最小,RNG k-ε模型对复杂形体周围流场描绘最详细,Spalart-Allmaras模型也有较好的计算精度。     

两栖仿生机器人研究综述

概述了两栖仿生机器人的发展过程,主要从腿式和蛇形两方面介绍国内外两栖机器人的研究现状,分析了目前两栖机器人研究存在的一些难点问题,并展望了两栖机器人的未来发展。     

基于GPS的水陆两栖机器人导航系统的研究

将GPS技术用于水陆两栖机器人自主运动控制,设计了一种基于嵌入式操作系统,用于水陆两栖机器人导航的GPS系统。首先构建了GPS硬件系统,然后研究了基于ARM的GPS接收机的数据提取及处理的软件实现方法；在此基础上,采用高斯投影算法,将WGS—84转换至平面坐标,实现了对两栖机器人运动轨迹的连续监控。     

新型仿生球形两栖子母机器人系统设计

为解决传统两栖机器人的一些突出缺点,探寻机器人领域更多的可能性。本文设计了一种新型仿生球形两栖子母机器人系统,该系统中球形两栖母机器人在陆地采用仿生四足爬行方式运动,在水下采用矢量喷水电机进行喷水推进,无噪声,增加隐蔽性,并为微型子机器人提供控制信号和能源。微型子机器人陆地采用轮式驱动,设计了可以实现水陆两栖的桨叶轮。该子母机器人系统通过XBee通信模块实现无线通信。通过进行的子母机器人的陆地和水下运动试验,验证了设计的子母机器人系统的有效性。