虚拟维修样机中的刚体部件物理属性建模方法与实现

为了建立逼真的带有物理属性的虚拟维修样机模型,采用对刚体部件物理属性的建模方法,对虚拟维修样机的刚体部件进行了建模.给出了建立刚体部件物理属性模型的框架,定义了时间、空间和质量三个物理学中最基本的物理概念,从模型几何数据的获取,物理属性模型的算法实现和仿真流程给出了建立虚拟维修样机物理属性模型的具体仿真过程,并把此方法应用于某大型设备虚拟维修样机模型中刚体部件模型的建立.通过虚拟维修训练仿真过程可以看出,对刚体部件物理属性模型虚拟维修训练具有更强的逼真度和沉浸感,具有通用性.     

基于HLA结构的虚拟仪表开发

目前用实物仿真仪表系统,存在结构复杂、稳定性差、维修难等缺点.结合某运输机的训练系统的研制,给出了基于HLA结构,利用GL Studio来开发虚拟仪表过程及人机交互方法,给出了典型虚拟仪表面板的记录、回放模型,为飞机模拟器仪表系统的开发提出了新的解决方案.通过系统联调表明:该虚拟仪表系统运行良好,克服了实物仪表存在的缺点,精度高、延迟小、费用低,具有良好的工程应用前景.     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

基于HTCPN的飞机维修保障资源配置方法

针对飞机基层级维修保障资源配置问题,提出了一种基于分层赋时着色Petri网(hierarchical timed colored Petri net, HTCPN)的维修保障资源配置方法。首先,根据飞机基层级维修保障工作内容及流程,运用CPN Tools软件,构建飞机维修保障全过程的HTCPN仿真模型,设计仿真时钟折算方法。其次,提出维修保障资源配置规则,建立基于飞机出动架次率的维修保障资源配置模型。最后,算例分析结果表明所提方法能够迅速、准确地完成飞机基层级维修保障资源配置。所提方法为科学制定飞机基层级维修保障配置方案提供了技术支撑,具有一定的工程应用价值。     

虚拟场景下高拱坝施工仿真建模理论与应用

针对高拱坝施工过程的复杂性,提出把虚拟现实技术应用到施工仿真建模中,开发了虚拟场景下的高拱坝施工仿真系统.对系统进行了详细介绍,主要包括:系统实现功能以及开发流程,虚拟场景建模方法和系统实现所采用的一些关键技术如纹理映射技术、碰撞检测技术、场景漫游技术、三维模型拾取与反馈技术等.开发出的系统结合工程实例进行了应用,为此工程的施工组织设计和辅助决策提供了科学有效的手段.     

武器装备仿真训练软件元模型设计研究

针对当前武器装备仿真训练软件(WETS,Weapons and Equipments Training SimulationSoftware)开发存在的问题,提出一种基于特定领域元模型的武器装备仿真训练软件开发方法。采用元建模理论,通过分析WETS基本特征,确定描述构成WETS元模型整体的各部分及其相互关系,构建了描述武器装备仿真训练软件建模语言(WSML,Weapons and Equipments Training Simulation SoftwareModeling Language)的元模型。提出了基于元模型的WETS开发流程。通过大量工程应用,表明该方法是支持模型重用的,可显著提高仿真训练软件的开发效率及其运行可靠性的开发方法。     

飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境的研究

飞行仿真模型库是飞行实时仿真系统研究的基础，仿真建模环境是为了让用户快速，方便地建立仿真所需的模型，并向外系统提供接口，从而使建模者和软件编制人员分开，本文论述了在飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境方面的研究，介绍一个自行开发的具有良好的继承性和可扩充性的飞行仿真建模的软件开发环境，在飞行仿真模型库和建模环境的基础上，探讨了虚拟样机技术在飞机优化设计中的应用。     

基于视景仿真的某武器训练系统研究

针对某武器系统的研发现状,研究了基于视景仿真展现其工作过程和战术流程的方法.根据该训练系统的功能需求,探讨了视景仿真系统开发的一般流程,提出了系统的结构模型,研究了模型优化的方法,并采用8点地形匹配算法较好地解决了大型特装车辆在虚拟场景中的运行问题.仿真结果表明,该系统能够很好的展现武器系统的工作过程和战术流程的细节.     

虚拟维修仿真技术的研究与进展

近年来虚拟维修仿真技术广泛应用于维修性设计、保障性规划及人员培训三大应用领域并取得了巨大的经济和社会效益,成为了当前研究热点。对此分析归纳了该领域内众多国内外虚拟维修仿真案例。针对仿真对象的扩展及新技术的应用,提出了虚拟维修仿真技术的明确定义;总结出了虚拟维修仿真技术的实现流程,深入探讨了该技术研究所涉及的一系列关键技术问题;比较分析了仿真过程中所需的软件实现平台;最后对其未来的研究方向进行了展望。     

基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统设计与实现

针对有效开展导弹装备军民一体化维修保障及其训练的需求,提出了开发导弹装备军民一体化维修保障仿真系统的课题. 在分析导弹装备军民一体化维修保障系统的基础上,设计了基于HLA的导弹装备军民一体化维修保障仿真系统体系结构, 开发了联邦成员的对象模型,并运用RTI实现了联邦成员间的信息交互. 最后,设计了仿真系统的仿真流程、时间管理服务和所有权管理服务. 该仿真系统可为提高器材及其他保障资源利用率、科学制定保障方案、加强军民双方协调指挥控制能力提供一个技术平台.     

基于EON的核设施VR特征建模技术研究

根据核设施虚拟仿真的特点,分析了辐射场以及屏蔽等特殊因素对特征模型构建的影响,对其特征模型进行了归纳与界定,给出了辐射场、屏蔽等模型的计算方法.结合训练仿真系统研制开发的需求,完成了辐射场、屏蔽、动态维修工艺等特征模型的构建;基于EON仿真平台进行了二次开发,实现了实时交互的仿真环境,并对构建的核设施虚拟仿真模型进行了验证.     

基于PRM和经验数据的虚拟人维修操作仿真

虚拟维修是近年来提出的一个新概念,并在维修性分析、维修训练等领域得到广泛的应用。为了解决维修过程仿真中的维修人员仿真问题,提出了一个基于PRM和经验数据的虚拟人维修操作仿真方法。通过对虚拟人形位空间维数的简化和延迟碰撞检测思想的运用,有效提高了仿真的效率;以虚拟人形位空间为采样空间,以人体上肢的力量数据来指导形位空间的采样和维修操作路径的搜索,有效提高了虚拟人维修操作仿真的自然性和逼真性。     

智能虚拟维修环境多Agent 协作机制

针对智能虚拟维修环境中多Agent协同作业求解问题,提出一种基于任务驱动方法的协同虚拟维修训练体系框架,并构建基于该框架下的协作感知-规划-行为（Sense-Plan-Action,SPA）关系模型,在该模型中使用参数化表达方法来量化多Agent 协同作业过程,并将任务求解过程转化为时序信息、属性状态演变、目标决策等多通道框架驱动协同作业的实现,解决了多Agent 协同作业的逻辑关系问题。最后,将该方法应用于轮式工程机械协同虚拟维修仿真过程中,实现了协同虚拟维修可视化,验证了任务驱动方法在协同虚拟训练中的可行性。     

装备虚拟维修训练系统设计方法研究

开发虚拟维修训练系统是一项复杂的系统工程,Agent的理论、技术为大型、复杂系统的分析、设计和实现提供了一个崭新的途径,介绍了多Agent系统工程(MaSE)方法及其开发工具agentTool,针对传统软件开发方法的局限性,运用MaSE方法指导虚拟维修训练系统的分析、设计和开发,提出了一种基于Multi-Agent的虚拟维修训练系统(VMTS)结构框架,整个系统分别由7个具有交互作用的Agent组成,并运用图形模型描述了系统目标、行为、角色、Agent类型及Agent之间的通信接口,从而将VMTS转化为一个多Agent系统的设计与开发,提高了系统的健壮性、灵活性和可重用性。     

飞机编队飞行保障系统的建模与仿真

采用先进建模仿真技术实现了非战时飞机编队飞行保障仿真系统。系统不仅能够建立飞机编队飞行保障过程模型,描述飞机编队飞行保障过程中的基本活动如飞行、故障发生、计划性维修及非计划维修;还能够按照各种事件的发生规律进行仿真,反映飞机编队在一段时间内累积飞行时间、定时维修及故障维修的情况。介绍了实际飞行保障过程,给出仿真模型描述,最后阐述了使用框图建模方法实现仿真系统的过程。     

多Agent虚拟测试仿真建模方法研究

结合光电经纬仪虚拟测试的需求,提出了一种分布式多Agent虚拟测试平台结构,确立了多Agent间交互协作测试的任务目标.讨论了虚拟测试中基于Agent的仿真建模策略,设计了可重构虚拟目标Agent及其仿真流程和基于消息的监控Agent,以此构建了多Agent仿真体系完成经纬仪虚拟测试的整体协作模型.开发了基于Agent的经纬仪虚拟测试平台,通过仿真测试应用,验证了仿真建模方法及其平台的有效性,满足了现阶段经纬仪的相关性能测试.     

某型弹药虚拟维修训练系统的设计与实现

提出了某型弹药虚拟维修训练系统的框架,并进行了系统设计和实现.系统由虚拟维修模块、理论学习模块和训练管理模块等三个功能模块组成.介绍了系统实现的关键技术包括虚拟维修平台的设计、装备建模与模型优化、拆卸装配序列的描述等.     

虚拟介入手术中导管物理建模技术研究进展

虚拟手术训练是虚拟现实技术在医学手术仿真训练中重要的应用.在虚拟导管介入手术中,导管的实时变形以及所产生的力反馈对手术仿真的真实感至关重要.针对导管柔性细长等特点,研究了近年来柔性导管的几种典型物理建模方法,如混合质点弹簧模型、有限元模型及弹性杆模型等,分析讨论了各种方法构建模型的基本思想、关键过程与优缺点,并探讨了虚拟介入手术仿真在未来的发展趋势与应用展望.     

基于嵌入Petri网的GERTS维修保障流程仿真模型研究

在分析维修保障流程建模与仿真重要性的基础上,分析了GERTS模型和Petri网模型在流程仿真中的应用特点,提出了基于嵌入Petri资源约束网的GERTS仿真模型,并给出了具体的仿真算法。该模型通过在GERTS模型中嵌入Petri资源控制网,解决了GERTS难以对具有较强资源依赖性的过程很好描述的缺陷,可用于复杂流程的仿真建模分析。最后,文章针对某型生产设备的维修保障流程进行了实例分析。     

虚拟测量工具的构造与实现

虚拟测量工具是虚拟维修训练中一个重要组成部分，文章从仿真建模到软件模块的实现，较全面地介绍了一种虚拟测量工具构造与实现的方法。首先以万用表为例，详细介绍了如何使用GL Studio仿真建模软件建立测量工具的几何模型和行为模型；在此基础上，运用组件技术开发其组件模块；最后，阐述了虚拟测量工具组件模块的运行和交互环境。