虚拟现实航天仿真技术研究

现阶段的航天仿真一般集中在多媒体仿真与可视交互仿真,其沉浸感不强。 针对以上不足,论文结合虚拟现实仿真技术的特点,利用多通道显示技术和一系列开源软件 开发了一个基于虚拟现实技术的航天仿真系统,并且结合实际应用提出各通道独立显示和完 全显示模式,实现了数据计算与三维演示部分的分离显示和数据驱动,弥补了现在多通道演 示系统形式单一的不足。该系统具有平台移植性好,沉浸感强等特点。     

临近空间飞行器多通道全流程可视化演示系统

临近空间飞行器具有多学科、多物理场强耦合的复杂性,基于多领域耦合仿真与虚拟现实技术实现全流程飞行特性的可视化演示,可对总体和分系统设计人员提供直观、清晰的海量试验数据分析手段.传统的可视化手段往往只是针对三维场景的视景仿真,没有集成多物理场的可视化.且针对多物理场的可视化也只是针对某一个特定的状态,不能表现飞行器多物理场的全程变化过程.通过研究基于多通道的虚拟飞行可视化技术、多物理场科学计算可视化技术,利用多通道投影显示硬件系统、大视场屏幕等硬件设备,建立了多通道、全流程可视化演示系统,取得了较好的应用效果,提供了实验结果的重要辅助分析工具,使可视化视觉效果具有强烈沉浸感.     

基于Virtools的《机械设计》课程虚拟仿真学习平台的研究

传统的《机械设计》课程教学依赖于平面图纸和简单模型,整体教学效果不够理想.基于Virtools的《机械设计》课程虚拟仿真学习平台利用Pro/E创建模型导入Virtools中进行交互设计,从而构建了机械零部件的虚拟装配环境,将虚拟仿真技术和机械设计教学结合起来具有高度的沉浸感和良好的交互性,从而加速和巩固学生学习知识的过程.     

基于DDS的飞机机电系统组态监控技术研究

为了解决基于DDS的分布式协同仿真平台多节点、多模型条件下飞机机电系统复杂关联参数的实时监控问题,结合组态监控技术提出一种基于DDS的飞机机电系统协同仿真组态监控方法,设计了组态监控平台与分布式仿真平台的数据交互接口,实现飞机机电系统模型的实时过程监控以及监控界面的图形化显示;集成测试结果表明,该组态监控方法实现了对飞机机电系统复杂关联参数的读写、存储以及监控界面的图形化显示,提高了飞机机电系统的协同仿真验证效率,降低了分布式协同仿真监控系统的开发难度.     

基于PC机群的多通道视景仿真技术研究

使用PC机群实现多通道视景仿真,可以在给用户带来强烈的沉浸感和较大的视野的同时得到很高的性能价格比。讨论了包含用户交互控制下的静态场景和独立数据驱动下的动态实体的的多通道视景仿真系统的体系结构,提出了在该结构下的视景同步方法和动态实体的运动平滑算法。实验结果表明两种技术实现了基于PC机群的大规模场景、多运动实体的视景仿真中多通道视景的同步和运动实体的平滑,在保持画面流畅的同时满足了用户的交互要求。     

地空导弹远程多通道半实物仿真研究

该文介绍了远程多通道半实物仿真技术及其特点和在靶场试验中的作用,阐明了其系统组成及其技术实现途径,给出了多通道半实物仿真模型校验、软件设计及其测试方法,形成了导弹武器系统靶场的多通道半实物仿真应用环境,为靶场试验提供了强有力的手段,有很好的应用前景.     

基于PC集群多通道视景仿真系统的设计与实现

使用PC集群实现了多通道视景仿真,在给用户带来较大的视野和强烈沉浸感的同时可以得到较高的性价比。针对基于PC集群多通道视景仿真系统的系统框架进行了研究,使用OSG三维图形渲染引擎,提出了一种基于投影变换的分屏方法,并应用于基于PC集群的多通道视景仿真系统。实验结果表明与旋转视锥体方法相比该方法改善了在通道交界处产生“偏折”的现象,能够灵活、简便地进行分屏,方便地达到扩大视野或获得更大的显示尺寸的目的,保持了视景仿真中多通道视景和交互的同步并保持了画面的流畅。     

Web发布的远程虚拟现实监控技术的研究

针对传统监控组态软件只能实现二维组态界面的现状,采用虚拟现实软件VRP,结合VC＋＋开发平台以及ASP．NET网络发布技术,构建了基于Web的虚拟现实远程监控平台,并在朗肯循环系统实验平台上,对Web虚拟现实远程监控技术进行了研究。研究表明,该平台改善了远程监控界面的沉浸感、交互感,其实验效果良好,虚拟远程监控系统将是未来监控系统发展的一个重要方向。     

卫星在轨运行视景仿真

针对卫星在轨运行系统演示的需要,将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员,提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统,开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案,设计了视景演示系统的总体结构;引入了先进视景仿真软件Creator和Vega Prime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了卫星和星空恒星模型,可以用OpenGL的星空背景加速实现;最后结合HLA、OpenGL和Vega Prime建立仿真框图。仿真结果证明,设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求,具有良好的沉浸感和较高的可信性。     

基于DirectSound的飞行训练器音响系统仿真

声音仿真技术是虚拟现实技术的一个重要组成部分。它主要研究如何在虚拟环境中模拟现实中实体真实状态的声音,以加强虚拟环境给人的沉浸感。随着计算机技术的飞速发展以及DSP的广泛应用,数字法声音仿真将成为声音仿真技术的主流,但其不同实现方法却各有利弊。为了更有效地将不同实现方法的优势有机地结合起来,该文以DirectSound组件在声音仿真中的使用方法和wav文件的结构为基础,基于对飞行训练器音响系统仿真的研究,介绍了目前声音仿真技术中的不同实现方法,分析了各自的优缺点及不同音效应采用的仿真方法,最后以发动机声音仿真为例详细介绍了声音的建模合成方法的实现从而展示了本方法的优越性。     

装备保障训练联邦仿真模型邦员SOM的开发

仿真模型联邦成员SOM描述了该联邦成员在联邦运行过程中能够公布和需要预定的数据及相关信息。它的开发是分析和设计装备保障训练联邦对象模型（FOM）的基础,也是仿真模型联邦成员开发的难点。在系统分析了HLA仿真对象模型（SOM）的概念和原理的基础上,总结了SOM的设计原则和开发过程,并结合分布式装备保障模拟训练联邦的开发实践,简要描述了仿真模型联邦成员SOM的开发。     

Protection of an Object on a Movable Base Using Anticipating Control under the Worst Disturbances

Journal of Computer and Systems Sciences International - The problem of constructing a guaranteeing anticipating control for a shock isolator that protects an object on a movable base from impacts...     

Modeling and animation of fracture of heterogeneous materials based on CUDA

Existing techniques for animation of object fracture are based on an assumption that the object materials are homogeneous while most real world materials are heterogeneous. In this paper, we propose to use movable cellular automata (MCA) to simulate fracture phenomena on heterogeneous objects. The method is based on the discrete representation and inherits the advantages from both classical cellular automaton and discrete element methods. In our approach, the object is represented as discrete spherical particles, named movable cellular automata. MCA is used to simulate the material and physical properties so as to determine when and where the fracture occurs. To achieve real-time performance, we accelerate the complex computation of automata’s physical properties in MCA simulation using CUDA on a GPU. The simulation results are directly sent to vertex buffer object (VBO) for rendering to avoid the costly communication between CPU and GPU. The experimental results show the effectiveness of our method.     

Shock Isolation with Anticipating Control for External Disturbances of Various Shapes

Limiting performance analysis is performed for isolation of an object on a movable base from short-duration impact excitations by means of an active shock isolator with anticipating control. The external disturbance (excitation) is modeled by the time history of the absolute acceleration of the base. The control is performed by a force that acts between the base and the object to be protected. The absolute value of the control force is subject to a constraint. A procedure is proposed for constructing optimal anticipating controls that minimize the peak magnitude of the displacement of the object relative to the base for external disturbances from a certain class. For a number of types of external disturbances, the solution of the optimal control problem is obtained in closed form. The controls that are constructed in closed form are modified to be applicable for the disturbances for which closedform solutions are absent.     

Control of the apparent acceleration of a rigid body attached to a movable base by means of a two-degree-of-freedom gimbal

A mechanical system consisting of a movable base and an object (rigid body) connected to the base by means of a two-degree-of-freedom gimbal with mutually perpendicular axes is considered. The possibility to eliminate the projection of the apparent acceleration of a given object point on the plane perpendicular to an object-fixed axis by controlling the rotation of the gimbal frames is investigated. The apparent acceleration of a given object point is the difference between the absolute acceleration vector and the gravitational acceleration vector at this point. Sufficient conditions under which this goal is attainable in principle are formulated. Equations governing the rotation of the gimbal frames are derived. This problem is related to the development of control systems for gravity-sensitive technologies in spacecraft.     

基于Internet的协同产品开发中基于Agent的工作流管理系统框架

基于Internet实现协同产品开发是虚拟制造技术和并行工程思想的融合,而实现它需要一个计算机系统提供有效的管理和支持。文章提出了一个新的框架,在分布式对象技术的基础上,充分发挥工作流技术在任务管理方面的优势和代理技术在知识表达、事务处理、智能性能方面的优势,以代理技术为框架基础,以工作流技术为核心,将这两种技术进行有机结合,使得工作流管理系统能够在Internet的环境下透明地管理协同产品开发中的工作流、资源和数据,从而达到支持协同产品开发的目的。     

移动智能桌面操作系统的设计与实现

本文设计和实现了一种基于Linux内核的移动智能桌面操作系统,该系统以移动存储设备为载体,能够即插即用到计算机上,支持Windows和Linux环境下运行的应用软件。本文详细地阐述了该系统实现的关键技术。该系统具有便携式、移动化、个性化、价格低廉等特点。同时借助移动存储设备的移动化和加密特性,使用户的系统和数据具有很高的安全性。该系统为移动性和安全性要求较高的应用提供了一种有效的解决方案。     

A novel self-aligned electrostatic vertical actuator using plastic deformation technology

A novel method is presented to fabricate a self-aligned electrostatic vertical actuator using plastic deformation technology. The model of the vertical actuator is proposed and simulated using finite element analysis method. The fixed combs and movable combs, and spring beams are patterned using one mask and fabricated by DRIE technology simultaneously. The fixed combs and movable combs have staggered distance of 21.8 μm in the vertical direction on the condition of self-alignment using plastic deformation technology. The electrostatic vertical actuator has achieved large vertical drive displacement at low voltage. The measurement results show that the maximum drive displacement runs up to 17 μm at 17 V voltage between the fixed combs and movable combs. Experimental results verify the usefulness of the guidelines obtained from simulation and calculation.     

基于MAS的装备保障系统仿真体系结构研究

该文阐述了面向对象技术在解决装备保障仿真过程中存在的不足，从MAS(Mnlti—Agent System)的角度出发，分析了装备保障系统，研究了装备保障系统仿真的体系结构，给出了装备保障系统仿真中存在的几类Agent，并描述了Agent的结构。     

基于ArcGIS的扎龙湿地三维显示模块的开发研究

论文主要以扎龙湿地信息查询管理系统的设计和应用为背景,以ESRI公司研制的GIS软件ArcGIS8.1为开发平台,采用COM(组件对象模型)技术,结合面向对象的编程语言VisualBasic对ArcGIS提供的控件SceneViewerCtrl和开发对象接口ArcObjects进行二次开发,建立了扎龙湿地三维显示模块,实现了对扎龙湿地地形地貌的三维显示以及三维漫游等功能。在此基础上,为了能够使三维显示模块对湿地的调洪蓄水提供决策上的支持,加入了洪水演进仿真模块,初步实现了洪水的动态演进,解决了传统二维显示的局限性,为与专业水流动模型的结合,实现真正意义上的洪水演进仿真奠定了基础。