航海模拟器中多通道三维视景显示技术

提出了船舶操纵模拟器三维视景仿真中多视景显示规则、多视景显示顺序及多通道视景的实现原理和技术,应用这种技术易于实现全景显示,既提高了显示速度,也保证了图像的正确显示。     

航海模拟器中冰区视景的研究

冰区航行在实际航海活动中越来越受到人们的关注。实用性强且具有逼真仿真度的冰区航行模拟器的应用,对船员培训与航运评估等航海科学应用领域都有着很重要的实际意义。将冰区航行模拟器为整体设想框架,以冰区视景仿真为基本研究内容,在理论与具体实现上对冰区中海冰的模型建立与其可视化方法进行了初步的探索和研究。参考了Koch分形曲线的思想,分析和建立了基本的海冰模型,实现了浮冰破碎以及随波漂动效果,并借鉴了Cohen-Sutherland等相关计算机图形学算法,实现了船舶冰区航行时海冰与船间的快速碰撞检测。     

航海模拟器中海洋环境时空动态变化的仿真

海洋结构物始终受到环境干扰,对海洋环境的仿真会显著影响航海模拟器的真实感。基于数值波浪模型生成海洋环境场,并利用SQLite开发实海域数据库。通过数据库中获取实际的风,海流和海浪信息来与真实海洋保持一致。对环境扰动进行建模,并且将时空变化特征和耦合效应都融入仿真。通过提出的仿真方法再现了真实的航行情况,并利用船载传感器的测量数据进行验证。仿真结果与实测数据吻合良好,说明本方法可以进一步提高海洋模拟器的物理真实感。     

航海模拟器中海面溢油的三维可视化研究

对短时问尺度内的点源瞬时溢油进行研究,将溢油过程分为油膜自身扩展和油膜漂移、扩散两个阶段,分别用椭圆模型和油粒子模型计算溢油的轨迹.采用基于海浪谱的快速傅立叶变换方法绘制大规模海面.利用粒子系统方法实现油粒子模型.提出利用平面反射技术实现海面溢油的三维可视化,即将溢油平面轨迹渲染为纹理图,再将纹理图通过反射技术映射到海面上.提出的方法已成功应用在航海模拟器的溢油事故模拟中.     

基于Vega的潜艇虚拟视景仿真

结合某型艇航海训练模拟器中潜望镜视景仿真系统,研究了基于Vega环境的视景系统的开发方案,并建立了虚拟的战场环境和场景模型,实现了视景环境中实时驱动、控制模型和碰撞检测,生成了逼真的海洋效果和环境特效.仿真结果表明,该系统可使受训人员产生强烈的沉浸感,改善训练效果.     

全任务航海仿真系统的评价方法及关键技术研究

全任务航海仿真系统是一种典型的人在回路中的仿真系统,也是当今虚拟现实研究的重要应用领域.评价全任务航海仿真系统性能的优劣,主要用三个真实感:行为真实感、环境真实感和物理真实感来衡量.行为真实感由所采用的船舶运动数学模型所确定,环境真实感主要由视景系统所确定,物理真实感主要由所采用的仿真驾驶台及仪器设备所确定.详细介绍全任务航海仿真系统所涉及的关键技术;体系结构及和三个真实感衡量标准所对应的船舶运动数学模型、视景系统和仿真设备.     

车辆驾驶模拟器视景数据库中复杂物体三维数据的生成

本文介绍了车辆驾驶模拟器视景数据库中复杂物体的三维数据的生成方法，主要讨论在普通微机上生成复杂的三维物体的微型，可见性，遮挡关系等。     

基于MAS和航海模拟器技术构建船舶自动避碰仿真平台

船舶自动避碰是航海研究的热点之一,国内外专家学者提出了许多方法并开发了多种系统。然而,如何测试和验证这些方法和系统仍然是一个有待解决的问题。实船海上试验风险高费用大,同时灵活性差花费时间长;许多研究人员所采用的单机仿真试验则难以有效仿真复杂的海上航行情况。应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术以及多本船航海模拟器,构建和开发了自动避碰仿真试验和测试平台。仿真试验表明该平台可以取得与实船海上试验相类似的效果,并且可以有效解决海上实船实验和单机仿真试验所带来的缺点和局限。     

船舶操纵模拟器视景系统中望远镜功能的实现

针对船舶操纵模拟器视景系统中的望远镜的实现的两个重要问题，提出了利用Z缓存完成窗口裁剪具体的实现方法，并对视景系统中的LOD物体的显示进行了理论分析，进而给出具体的算法。上述两种方法应用到船舶操纵模拟器视景系统中，获得令人满意的效果。     

航海仿真虚拟环境的海浪视景生成技术

分析了海面浪花的生成条件，用粒子系统和图象合成相结合的方法，实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时，作者提出了椭圆模型，可方便行确定粒子的随机初始位置，通过调整粒子在椭圆上的限定范围，可用同一粒子系统，分别模拟出船体首部，尾部以及其它部位的兴波，并给出了粒子各属性的确定方法。     

天文导航系统半物理仿真研究

由于航天实验费用大,为测试星敏感器性能和星图识别算法,需在地面构建天文导航半物理仿真试验平台。从检验星敏感器性能、加快其样机研制周期、降低成本、提高效率的目的出发,设计构建了一个实用性强的天文导航半物理仿真系统;着重介绍了此系统的组成、结构和各模块的功能;叙述了系统的实现方法和相关性能指标。它具有一定的灵活性和可扩展性。最后利用所构建的半物理仿真系统,对星图识别算法和星敏感器性能进行了静态和动态的试验。试验结果显示该系统满足和达到了规定的性能指标。     

飞行仿真器导航系统建模与仿真

飞行仿真器导航系统仿真技术的研究是飞行仿真器研究开发的一个重要部分,导航系统为飞行仿真器的其他系统提供重要的相关信息,包括飞机的位置、高度、速度、加速度以及飞机当前姿态等参数。首先研究了真实导航系统的基本原理,然后分析了导航系统在飞行仿真器中如何进行参数解算,以及如何与其它系统进行信息交互模拟真实飞行器的导航过程。所采用的导航方式是无线电导航和惯性导航组合的方式。     

飞行模拟器综合导航系统建模与仿真

模拟器导航系统主要为飞行员提供模拟飞行中的位置及其航行参数并安全导引飞机沿既定航线飞行。结合航空仿真技术发展和全任务飞行模拟器样机的任务需求,在MATLAB/SIMULINK平台上构建了捷联惯导及基于区域导航法的无线电导航仿真模型。采用VAPS6.3制作出主飞行仪表,作为导航系统仿真的终端显示。利用RT-LAB平台构建分布式飞行仿真系统,实现导航外部特性的半实物仿真。经系统调试证明了该方法的有效性。     

驾驶模拟器用于交通系统仿真的研究

简要介绍了汽车驾驶模拟器开发和应用的国内外现状,介绍了昆明理工大学开发的驾驶模拟器,提出了应用模拟器进行道路交通仿真研究的步骤和方法,以及模拟器在交通仿真方面的应用范围,并给出了应用实例。     

天文定位中选星系统的建模与仿真

天文导航不可避免地要涉及到一个选星的问题，选星准确与否直接影响天文导航的定位精度。基于模糊逻辑的方法，以天体的星等、高度和方位为主要馈据，给出选星系统的模型；进而利用最小二乘法原理对多天体定位系统的误差进行处理．仿真结果验证了该选星系统是可行的，误差数学模型合理有效，具有一定的实际应用价值。     

航渡过程中船艇编队反导仿真研究

现代高技术战争条件下补给及战斗保障船艇编队的最大威胁是反舰导弹。首先分析了船艇部队建模仿真的必要性,然后建立了船艇编队、角反射器、红外干扰弹和红外、雷达复合制导的反舰导弹以及它们之间状态、位置关系的数学模型,在此模型的基础上设计了新的反导方案并利用计算机仿真技术进行了实例仿真与分析,最后对干扰过程和效果进行了评估,对船艇部队在航渡过程中编队反导的建模及仿真研究具有一定的指导意义。     

星空背景的建模与仿真

提出了一种基于星表数据的建模和仿真方法，模拟在任意观测时刻、任意观测地点观测到的星空背景。利用依巴谷星表，首先经过一系列时间转换，将所提供的在星表历元时刻的恒星位置数据转换到当前指定时刻的位置数据；然后经过一系列空间坐标转换，将恒星视位置坐标统一转换到观测点坐标，得到恒星在指定时刻相对于观测者的视住置；最后利用星空背景建模的结果，绘制出了在不同观测时刻和不同观测地点所观测到的星空背景。     

机动天基平台惯性/天文组合导航的研究

为了实现机动天基平台的长时间、高精度和低成本自主导航,采用了低精度惯性导航系统和天文导航系统进行组合。以扩展卡尔曼滤波算法为基础,通过建立系统状态方程和量测方程,并进行量测方程的线性化,将捷联惯导和星敏感器分别测得的姿态信息进行数据融合,估计出组合导航系统的误差状态量,从而修正捷联惯导系统的导航参数。仿真结果表明,在1000s内,平台姿态角误差稳定收敛在20?,定位误差优于纯惯导解算,证实了该方案的实用性。     

移动机器人导航中噪声影响的仿真研究

基于行为的移动机器人在获取外界信息时不可避免地会引入噪声,给移动机器人的导航造成一定的影响。首先建立了一个考虑了噪声影响的基于行为的移动机器人的仿真实验系统,然后以机器人导航任务为例,定量研究均匀分布噪声和高斯白噪声对机器人导航效率的影响;同时讨论机器人运动模块间的两种组合方式——加权平均方式和加权最大方式在抑制噪声方面的作用。研究结果表明噪声使移动机器人的导航效率降低,完成导航任务所需的行程时间增加;加权平均方式比加权最大方式在抑制噪声方面效率更高,这对机器人运动模块的抑噪设计有良好的指导作用。