机场消防车消防泵系统实时仿真模型的构建

针对机场消防车驾驶训练模拟器中对机场消防车消防泵系统的仿真,提出了消防泵系统仿真模型的构建方法.建立了机场消防车消防用离心泵的仿真模型,经过简化设计,保证了系统运行的实时性能.结合消防车的消防操作,建立消防泵系统操作运行的仿真模型,该模型能够模拟消防车正常消防灭火,还能模拟低转速时消防泵的运行状态.实验表明,消防泵系统仿真模型不但能够满足机场消防车驾驶训练模拟器实时运行的要求,还具有较高的逼真度.     

基于汽车系统动力学的虚拟驾驶仿真模型研究

基于汽车系统动力学建立了一种包括发动机模型、传动系模型、离合器模型、制动系模型、汽车行驶速度模型、转向系模型的仿真模型.基于以上模型开发的汽车虚拟驾驶仿真系统可以准确地模拟汽车在起步、加速、转向以及制动等各种行驶工况的状态以及汽车的各种动力学响应.以上模型为汽车虚拟驾驶仿真系统提供了完整的汽车系统动力学模型,同时,该模型也可进一步应用于汽车的数字化设计,检验汽车的动力学性能.     

JAVA-SWARM与GIS集成研究——以城市地理模拟为例

与GIS集成是多智能体仿真平台的研究热点,是实现真实场景城市地理模拟的关键技术之一.探讨了降低智能体模型与GIS集成复杂性的体系架构,运用系统集成领域数据集成和应用集成的技术和方法,设计并实现了低耦合、简洁、实用的Java-Swarm与GIS集成组件.该组件提供规范统一的空间数据访问、存储管理、生命周期管理、转换与映射等GIS数据集成服务,为城市模拟应用提供了组件化、低耦合、可配置的GIS集成应用方案.城市地理模拟模型开发实践证明,该组件的应用可以帮助开发人员降低GIS集成的技能要求、减少代码量、提高模拟模型开发效率和质量.     

面向跨座式单轨列车的视景模拟仿真

通过对列车牵引力和制动力与加速度的关系分析,提出了模拟手柄位置和标准手柄位置不同组合状态下,仿真速度偏离标准速度的变化趋势,建立了求解列车仿真速度的数学模型.模型的表达适宜程序实现和快速运算,使列车视景回放能随操纵手柄快速反应.经实际应用,系统的模拟行驶与实车十分接近,满足对学员的驾驶技能培训和考核定级的要求.     

船舶远程操纵仿真系统的研究

模拟实船驾控台研制生成驾控台硬件系统,按实船遥控要求开发船舶航向与主机控制参数监控软件系统;为使岸站以及指挥船能实时观测遥控船运动情况,设计远程视频监控系统.最终实现一套船舶遥控驾驶操纵仿真系统,对仿真系统的结构及其所采用的关键技术进行分析,并介绍各子系统的相关原理及功能.     

巡游型出租车运营系统仿真

基于离散事件仿真方法从微观角度模拟出租车在城市中寻找乘客并提供出行服务的动态过程,其中, 道路交通流和交通信号灯的影响采用元胞传输模型模拟.能够真实描述我国出租车运营中路边随机停靠上下车居多和空车根据驾驶经验寻找乘客的特点.通过仿真实例分析了出租车数量与系统性能的关系,探讨了系统最优的出租车数量,并对提价等监管措施对系统供求双方的可能影响进行了预测.为城市出租车管理部门合理规划和管理出租车运营系统提供了理论依据.     

基于邻近车道车辆和多前车信息的双车道交通流动力学模型

应用跟驰理论,引入两车道优化速度的权重组合来刻画驾驶员换道趋势, 同时考虑多前车速度差信息对驾驶行为的影响,建立了两车道的微观跟驰模型. 在此基础上,基于交通流微观和宏观参量之间的关联关系,将上述跟驰模型中的微观变量转变成宏观变量, 进而建立了一个两车道宏观动力学模型.由于综合考虑了多种因素对驾驶行为的影响,该模型更符合实 际交通状况.数值模拟表明:该模型可以很好的模拟交通中的冲击波和稀疏波,且避免了特征速度大于宏观车流平均车速的缺陷.     

基于代理与仿真技术的远程故障诊断系统

从资源共享、知识集成的角度,探讨服务与诊断技术向远程化、智能化方向发展的必要性和涉及的问题,将多代理技术、仿真技术应用于远程服务与故障诊断研究领域。研究基于多代理的远程服务与故障诊断系统(RSFDS)的工作模式及体系结构,构建基于多代理的RSFDS系统模型,包括概念模型和结构模型,详细论述面向服务与故障诊断的Agent功能结构及基于仿真技术的系统实现与应用策略,给出印刷机械设备远程服务与故障诊断应用实例。     

城市增长时空系统动态学模拟研究

将Forrester城市动态学与元胞自动机相结合,建立了城市增长的时空动态模拟模型,采用美国Vermont大学生态经济研究所开发的空间建模环境(SME),对北京城市增长进行了模拟研究.研究表明,综合了各种自然物理和社会经济变量与规则的离散时空系统动态学模拟模型,是探讨城市增长复杂性管理的有效手段.     

虚拟自主汽车智能驾驶行为模型的研究及实现

通过对智能驾驶行为的特点分析，提出了一种更符合实际情况的虚拟自主汽车智能驾驶行为模型。将复杂的驾驶行为分为五个单元，即感知单元、情感单元、碰撞避免单元、决策单元和操作单元，每个单元都代表一定驾驶行为，考虑了人的性格、心情、驾驶经验和驾驶技能等因素，并各自有其模糊变量和模糊规则。另外，该模型将自主汽车的3D模型与驾驶行为模型分开，使其更具通用性。并基于此模型，利用EON Reality^TM虚拟现实软件开发了一部具有激进型驾驶行为的虚拟自主汽车。应用结果表明：该模型通用、有效，为模拟驾驶器提供更加丰富、完善的虚拟交通场景，同时也可为无人驾驶汽车提供智能行为模型，尤其是碰撞避免单元的增加为汽车安全驾驶提供了有效的预警模型。     

基于HLA的舰载机飞行仿真可视化研究

基于HLA的体系结构和基于成员的设计思想,对舰载机的飞行仿真系统进行了研究,建立了其对象类和交互类;在HLA基础上利用MultiGen Creator/Vega和VC 的虚拟现实仿真平台实现了舰载机飞行仿真全过程的可视化,论述了多自由度(DOF)三维模型的建立、真实海洋环境的配置和视景仿真系统的软件设计;分析了视景仿真中时空一致性的关键技术,给出了三维仿真结果。     

基于CAD数据的3D场景建模及演示技术研究

传统的几何建模方法建模过程复杂，真实感差。提出了一种基于CAD数据的场景建模方法，使用已有的CAD数据构建场景的三维模型和二维电子地图，具有建模速度快而准确的优点；研究了多维信息综合演示系统的开发方法及关键技术，并基于MFC和OpenGVS开发了一个多维信息综合演示系统，实现了二维GIS、三维场景以及音频、视频、图片、文本等多媒体信息的集成，使用户漫游时可以在2D地图及3D场景之间平滑切换，避免漫游时迷失方向。研究成果可应用于城市仿真、奥运场馆等的场景建模及演示。     

高速公路交通仿真软件开发

为能对汽车控制系统进行有效的实地测试,从而设计开发了基于英国典型高速公路路段的交通模型。该模型提供了对英国高速公路交通流量模拟、路面状况模拟、交通规则模拟及路面用户的微观行为模拟。驾驶员模型包括道路汽车跟随模拟和汽车超车模拟。通过对本交通模型微观参数的优化,使所开发的交通模型能与实地测试数据相符合,从而能更真实地仿真实际高速公路的环境。基于该模型所开发出的具有图形用户界面的能为汽车控制系统的测试与评估提供有效的支持。     

大型活动影响范围内尾气排放时空分布规律仿真研究

提出了基于VSP变量和浮动车数据的路段和区域路网的综合排放因子计算方法;利用INTEGRATION中观交通仿真系统构建了大型演唱会周边路网仿真平台,并模拟了大型演唱会进场情况,得到了基于仿真的大量的浮动车数据;分析了大型活动影响范围内路网和主要道路的尾气排放时空分布特点。分析结果表明,大型活动发生前30-60分钟,路网的排放因子和排放量明显增大。对于道路而言,越靠近大型活动发生地点,受到的影响持续性越强,影响的持续性主要开始于大型活动发生前60-90分钟,结束于大型活动开始后的30分钟。而周边的高等级道路受到的影响程度则最大,尤其是HC排放,是均值的两倍之多,CO2也比均值增大约70%。     

油田安全作业虚拟仿真训练系统研究

利用虚拟现实技术构建油田安全作业虚拟仿真训练系统,提供交互式训练功能。提出了封闭式演示、指南式向导操作和开放式自由操作三种培训模式,给出了油田安全作业虚拟仿真训练系统的开发框架,定义了虚拟人基本动作及其参数化表示,解决了行为定义以及可重用性问题,并对虚拟人的操作手形进行了分类。最后从感知环境、行为控制、运动控制和碰撞检测四个方面分析了场景驱动执行引擎的功能,协调虚拟人和操作物体的交互活动,控制虚拟场景的变化。本系统的应用有效地解决了油田安全作业培训的成本、安全和效果问题。     

6-PUS/UPU并联机器人动力学建模及仿真

对提出的一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人进行了动力学建模与仿真研究。首先利用凯恩方法对并联机器人进行动力学分析,然后Pro/E软件对并联机器人进行了建模,最后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真,并对凯恩动力学模型算出的驱动力与Adams仿真测出的驱动力进行比较,比较结果表明实体模型和动力学模型的准确性,并为优化动力学模型参数提供了有效的方法。     

某式两栖坦克主动驾驶模拟训练系统研究

两栖坦克驾驶是装甲兵部队和院校重要训练内容之一,但由于其组织训练复杂、训练难度较大,且易受到多种因素的影响,所以严重制约着部队战斗力的形成。两栖坦克主动驾驶模拟训练系统可以有效地解决两栖坦克陆地、水上基础驾驶和上、下登陆舰驾驶的全过程实时仿真训练问题。该文介绍了模拟系统的功能、组成,详细阐述了系统所采用的关键技术,尤其是坦克的机动性能仿真和视景仿真技术,最后简单的介绍了系统的主要技术进步点。系统设计科学,结构合理,可操作性好,对两栖坦克驾驶员的训练十分有益,具有较高的军事和经济效益。     

基于物理的植物器官实时变形模拟

近年来,各种方法被用来模拟可变形物体的实时变形。提出了一种基于质点-弹簧系统的植物器官变形模拟方法,并根据交互式设计的要求开发了参数化的植物器官几何造型和弹簧模型生成方法,简化了质点-弹簧模型的构造。实验结果表明,该方法能够获得具有较高真实感的变形效果,能够适用于多种植物器官一般情况下的变形模拟;同时,参数化的几何曲面和物理模型生成能够满足于交互式实时模拟的需要。     

复杂建筑环境下电梯系统的快速仿真研究

高效的电梯仿真系统是研究电梯群智能控制策略的基础平台。在深入分析电梯运行轨迹和速度特征的基础上,提出了一种基于运行轨迹节点的电梯系统快速仿真技术,实现了不同客流强度、客流分布和层站高度等复杂建筑环境下的电梯多速度模式运行仿真。实例表明,该仿真系统在仿真效率上较传统仿真平台有明显的提高,为各种电梯群控制策略研究所需的大量仿真实验提供了优良的测试平台,具有较大的应用价值。     

基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统开发

为了解决实车实验因“高成本、高消耗、高危险性”而无法开展的问题,开发了一套基于CarSim的车辆动力学虚拟仿真系统。利用CarSim创建实时车辆模型;在Unity3D中搭建虚拟场景,并使用主动立体显示技术实现3D视觉效果;通过Fanatec赛车模拟方向盘和LabView采集驾驶员操作信息,在NI-Pxie8840控制器中求解车辆动力学模型以确保其运算的实时性;将解算数据通过六自由度运动平台反馈给驾驶员。结果表明：虚拟车辆可以遵循驾驶员的意图行驶,整套系统反应灵敏、操作环境安全、沉浸式感受较强、实验数据准确可靠,对汽车的设计研发具有一定意义。