虚拟座舱中多功能显示器的仿真

虚拟座舱中，双目立体显示和虚拟环境中的人机交互对机载多功能显示器（MFD）的仿真提出了特殊的要求。首先分析了虚拟座舱对MFD仿真的具体要求，进而提出了一套使用OpenGL和VTrees DK在头盔显示器中实现对目前飞机座舱中常用的CRT和LCD两种类型MFD的各种显示功能进行仿真的完整方案，最后介绍了虚拟座舱中基于HOTAS系统和数据手套实现对MFD的人际交互过程的方法。     

空战模拟器综合火控系统仿真设计与实现

为某空战模拟器设计和实现了综合火控仿真系统,详细讨论了仿真软件的功能、组成以及软件设计、实现过程中的关键技术和方法。该仿真系统包含综合化任务系统和座舱综合显示控制系统,通过反射内存网和以太网与其他设备连接构成半实物空战模拟器仿真环境。仿真系统具有高度系统综合化和功能分区的特点,能够在多功能模块强耦合情况下验证和评价复杂综合火控系统结构。针对空战模拟器的联合调试和全面测试表明综合火控仿真系统是可行、有效的,能够满足空战模拟器的仿真任务。     

虚拟座舱实时视景仿真系统的设计与实现

本文首先阐述了虚拟现实技术在虚拟座舱视景仿真领域的应用，并通过三维可视数据库对物体及地形场景进行了建模，然后利用实时开发应用程序对场景动画进行驱动，最后实现了虚拟座舱的实时视景仿真系统。该系统可以完全满足虚拟座舱实时性的要求，为研究座舱仿真系统的视景实时生成问题提出了新的解决方案。     

虚拟仿真飞机座舱系统

首先介绍了一般意义的飞行模拟器与基于VR技术的构造的飞行仿真器主要区别。然后系统地阐述了基于VR技术的虚拟仿真飞机座舱系统的系统结构，硬件组成及系统工作原理，讨论了系统实现中的若干关键技术，包括立体显示技术，同步问题及运动预测与平滑等问题，我们认为虚拟座舱将成为今后含人仿真器的一种典型形式。     

基于UML语言的航空电子系统快速原型设计

航空电子系统中的快速原型设计主要涉及航空电子系统的快速原型设计,作战飞行软件的快速原型设计和座舱显示系统的快速原型设计等,主要提出用UML语言描述航空电子系统设计的方法以及航空电子系统、作战飞行软件和座舱显示系统一体化设计开发过程,并以一个典型的综合航空电子系统为例进行了分析、设计、建模、仿真和演示验证。     

基于混合现实的新型轻量级飞行模拟器系统

编队训练和人-座舱的自然交互是研制飞行模拟器的关键技术问题.介绍了一套基于混合现实技术研制的具有虚实融合座舱视景的轻量级飞行模拟器系统.该系统的创新之一是使用基于多固定摄像机的虚实融合方法,采用2D四点纹理映射技术将多个摄像机摄取的座舱端交互区域的真实图像添加到虚拟座舱环境中.创新之二是可逼真地模拟真实的编队训练.系统初步试验结果表明,所研制的轻量级飞行模以器系统增强了学员对飞行座舱环境的真实理解,提高了人-座舱的自然交互能力,在编队多机科目训练方面具有突出的优势,是大型飞行模拟器的有效补充.     

CAN总线技术在模拟器信号采集中的应用

针对大型军机座舱仿真控制的复杂性,提出并设计了模拟器座舱分布式数据采集控制系统。整套系统的设计采用CAN总线技术,将模拟器座舱内部信号根据种类和位置分布分成多个独立单元,每个单元作为一个总线节点。该套系统硬件设计采用了模块化设计,软件设计采用了COM组件等技术,使系统具有可靠性好、通用性强等特点,它的应用可提高模拟器信号采集的通用性和标准化程度。     

机载图像处理引擎实时仿真平台

针对航空电子系统中图像处理模块数字化设计的趋势,建立了一个完整的机载图像处理实时仿真平台。该平台以电子系统级设计（ESL）方法为基础,利用Handel-C语言将视频处理系统中关键算法模块抽象为知识产权核（intellectual property core）,同时进行系统级仿真与验证,并通过FPGA实现。解决了单纯用软件实现算法实时性差、难以协同设计验证的问题。座舱综合显示和视景增强子系统被用来作为案例在该平台上实现,验证了平台仿真的实时性。     

基于LABVIEW的多功能控制系统设计与仿真仪

介绍了一种基于LabVIEW的多功能控制系统虚拟设计与仿真仪.仿真仪可以方便地研究当控制系统的一个或多个参数变化时,系统时域和频域动态特性的变化状况.获得随系统参数变化而"动画式"连续变化的频域和时域曲线,并由相应坐标系对多项指标进行数字测量.使用改进的比例-积分-微分(PID)控制方法对系统实施校正.PID的各个参数可以通过仿真结果直接实时调整和选取,避免了繁复的计算和实验选择的交互影响,给出了PID调节器仿真设计的实用新方法.     

航天器座舱布局工效学仿真实验系统—虚拟座舱的研究

座舱布局的工效学设计是保证载人航天器系统安全可靠性和充分发挥航天员工作效率的重要技术途径。本文阐述了虚拟现实技术在此领域的应用概况,提出建立虚拟座舱布局工效学实验系统的基本思想、虚拟布局场景的实现方法、实验参数的设计以及主要的关键技术问题。最后,根据目前研究现状,探讨了其未来的应用趋势。     

头盔显示/瞄准系统仿真技术研究

随着虚拟现实与仿真技术的不断发展,头盔显示/瞄准仿真技术的概念及其应用越来越多地用于战斗机和直升机地面飞行模拟器的作战和训练.论述了电磁场法确定头位的头盔显示/瞄准仿真系统的设计方法和系统结构,以及在地面飞行模拟器虚拟现实仿真环境中的应用,着重讨论了头位和方位参量的获取以及系统精度的保持等几个关键技术问题.供从事头盔仿真设计和系统综合的工程师们参考.     

水下滑翔机器人实时仿真平台研究与开发

为检验水下滑翔机器人系统的整体性能及载体在水下的运动学和动力学特性,提出了采用半物理仿真方式建立水下滑翔机器人实时仿真平台的设想.介绍了建立实时仿真平台的硬件结构,并对水下滑翔机器人实时仿真平台的搭建过程作了简要的说明.仿真平台系统包括虚拟水下滑翔机器人系统和虚拟显示系统两部分,其中虚拟显示系统包括:MultiGen Creator建立的三维载体模型和海底地形;Vega生成的实时视景程序;基于MFC的视景仿真程序.     

基于地理信息系统的虚拟战场态势显示

以分布交互仿真中的虚拟战场态势显示为需求背景，基于地理信息系统(GIS)的理论和相应的软件工具，在虚拟战场态势显示中引入GIS技术，实现了基于GIS的虚拟战场态势二维与三维、静态与动态的显示，以及战场数据的添加与查询，计算机生成兵力的初始化及实时驱动、飞机地形高程匹配飞行的三维仿真。开发了一个具有统一集成环境、二维与三维态势显示相对应等特点的原型系统。 并介绍了其组成、功能和特点。     

多仪表综合显示系统人机界面的虚拟评价研究

提出了多仪表综合显示系统人机界面的动态仿真虚拟评价方法.建立了基于GL Studio的虚拟评价环境.创建了包含动态显示特性的主观评价指标体系.构造了基于灰色关联分析的主观评价数学模型.实现了在设计阶段仿真仪表的实际工况,评价显示设计与操作员主观期望一致性,有效地提高了多仪表综合显示的人因设计质量.     

采摘机械手虚拟设计与仿真系统的研究

在产品虚拟设计与仿真系统的开发中,为了实现智能设计,虚拟设计与企业产品设计的协同性、同一性和可重用性,实体建模属性的统一规范和标准定义十分必要。第一,首次提出和制定了可以用于虚拟产品建模与仿真的命名规则标准,为虚拟机械产品的设计提供参考。第二,构建水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统的体系结构,建立了机械手机构设计模块,它包括机构的参数化设计和知识重用;第三,构建了机械手设计知识库和三维仿真模块;第四,已知机械手视觉获取目标的三维坐标,用软件实现反求机械手运动及其算法,并实现虚拟环境下的机械手对目标定位和采摘的三维仿真;第五,开发了水果采摘机械手虚拟设计与仿真系统。最后,通过三维仿真和实验样机对关键技术进行了验证。

Abstract：

In the development of product virtual design and simulation system, in order to achieve the cooperativity, identity and reusability of intelligent design, virtual design and enterprise product design, the unified standard and standard definition about solid modeling properties were necessary. First, the virtual product naming standards used for modeling and simulation as a reference for the virtual mechanical product design were firstly proposed. Second, the structure of the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was constructed, and a manipulator mechanism design module was developed, including the parametric design and knowledge reuse. Third, the knowledge base and 3-D simulation module were constructed. Fourth, through the known 3-D coordinates of objects obtained by manipulator visual, the inverse about manipulator movement and algorithm were realized by software, and the 3-D simulation about the object positioning and picking was realized in virtual environment. Fifth, the fruit picking manipulator virtual design and simulation system was developed. Finally, 3-D simulation and experimental prototype were used to validate the critical technologies.     

基于组件的实时入侵检测虚拟实验室的设计与实现

提出了一种基于组件技术的入侵检测虚拟实验室系统的设计模型和实现方法。该系统采用Java语言实现，具有良好的平台无关性。以Java Bean组件技术对数据生成和入侵检测系统的感应器模块、分析器模块、统计显示模块、配置管理模块进行了开发，实现了软件重用和系统的可扩展性。系统客户端以Java Applet实现，用户能够可视化地制定试验流程，指定模拟攻击流类型、配置过滤规则和检测规则以及选择试验结果的显示形式。整个实验过程中，用户能较直观深入的参与入侵检测系统的具体配置和操作，对于了解和掌握入侵检测系统的结构和主要原理大有帮助。     

基于UML的管道虚拟仿真系统设计

基于面向对象开发过程，构造了管道虚拟仿真系统总体框架，建立了管道虚拟仿真应用子系统的需求分析与系统设计UML模型。从管道虚拟仿真系统OOA到OOD阶段，分别体现了软件复用的特点，能够实现在可复用的UML模型基础上进行过程工业的管道虚拟仿真系统开发。模型可重用性好，已得到实际应用验证。     

针对转台及控制器设计的虚拟样机技术应用研究

基于虚拟样机技术进行了飞行仿真转台及其控制器的设计.考虑到非线性、摩擦以及机械系统的柔性特性利用ADAMs进行具有复杂特性的虚拟样机建模.采用Solidworks进行机械部分的建立并导入ADAMS中,使机械设计和虚拟样机设计连贯有序.提出了利用虚拟样机技术代替通常的数学模型进行控制器设计及仿真实验的方案,使设计与实验结果与实际系统更加贴近.基于虚拟样机技术在更接近实际的情况下对控制性能进行检验.并且,控制器的设计可以在实际样机生产之前开始,提高了设计效率.以某单轴转台为例,详细介绍了该控制器设计及校验方法.联合仿真结果证明了方案的合理性.     

基于虚拟样机技术的火炮反后坐装置设计评价研究

反后坐装置是火炮系统的核心部件,其工作性能的优劣直接影响着整个火炮的性能.首先介绍了火炮反后坐装置设计评价的必要性,建立了反映反后坐装置工作状况的火炮虚拟样机.提出了表征反后坐装置工作性能的三个指标,基于虚拟样机仿真研究设计参数对反后坐装置性能指标的影响规律,从而将对反后坐装置设计的评价转化为对其性能的评估,实现了火炮反后坐装置设计评价的定量化,评价实例说明了利用虚拟样机评价反后坐装置设计的优越性.最后,展望了虚拟样机在武器装备工程研究领域应用的前景和下一步工作的重点.     

产品装配虚拟现实技术及应用

介绍了产品装配的虚拟现实技术。建立了集成桌面虚拟现实环境。开发了产品装配的虚拟现实系统,包括系统的体系结构、人机交互界面和系统功能模块的开发、装配仿真及与装配有关的结构分析结果的虚拟显示等。