武器装备虚拟维修训练系统设计与实现

 随着虚拟现实技术的不断发展,为了弥补实装训练的不足,武器装备虚拟维修训练日益受到关注。本文进行了武器装备虚拟维修训练系统的基本功能与模块设计,包括构造原理学习模块、部件级实车拆装模块、分解结合模块、故障检查与排除模块、控制与考核模块,研究了虚拟维修训练系统实现应该具备的各种基础数据以及实现数据开发与集成的方法和技术,并在此基础上设计了虚拟维修训练系统构架。该设计可为各种装备虚拟维修训练系统开发以及集成提供参考与借鉴。     

虚拟现实技术在实训教学过程中的应用

科学技术的发展影响着武器装备维修的发展,通过虚拟装备操作和维修训练系统可提高装备操作人员和维修人员的技术水平,从而提高装备的使用和维修保障能力。文章分析了当前虚拟现实技术在军事教学上具体应用的必要性,从具体的装配维修过程说明学习人员利用虚拟现实技术装配引擎和视角切换,可在不对原有装备进行实际操作之前进行虚拟操作,从而提高实训教学水平。     

某型发动机综合电子调节器的虚拟仿真实现

某型飞机发动机综合电子调节器的校验是一项非常复杂的工作,基于装备安全的考虑,难以在实际装备上进行维修训练,因此面向维修训练的装备检测虚拟仿真成为一种需求.为使维护操作人员尽快掌握用校验工作,我们以GL Studio这一虚拟现实软件作为开发平台,研制了虚拟仿真训练系统软件,使得受训人员能够与虚拟设备进行变互,取得了良好的训练效果.     

基于BOM的分布式交互电路仿真实现

文中对基于BOM的分布式交互电路仿真应用的背景进行了介绍,而后给出了导弹装备电路级虚拟维修训练系统的整体结构图,在该结构的基础上提出了基于BOM的分布式交互电路仿真的概念模型的设计和电路仿真模型的设计。应用了基于BOM的分布式数据交换技术实现了不同导弹装备仿真电路板之间的虚拟信号交流,从而为导弹装备电路故障的虚拟维修打下了坚实的基础。     

基于失效分析的装备虚拟维修训练

目前的装备虚拟维修训练，总是假设装备是完好的，因此，训练总是按照一定的程序进行，但在实际工作中，除了新装备以外，使用中的设备，总是会出现一些意外情况，尤其是装备的失效，因此，在装备虚拟维修训练中，应增加基于失效分析的训练。     

基于BOM的分布式交互电路仿真实现

对基于BOM的分布式交互电路仿真应用的背景进行了介绍,而后给出了导弹装备电路级虚拟维修训练系统的整体结构图.在该结构的基础上提出了基于BOM的分布式交互电路仿真的概念模型的设计和电路仿真模型的设计.应用了基于BOM的分布式数据交换技术实现了不同导弹装备仿真电路板之间的虚拟信号交流,从而为导弹装备电路故障的虚拟维修打下了坚实的基础.     

某型传真机虚拟维修训练系统质量评估研究

本文简要概述了虚拟维修训练系统的定义,介绍了某型传真机虚拟维修训练系统的组成,针对某型传真机虚拟维修训练系统质量评估中的常见问题建立了评估指标体系,运用层次分析法确定指标权重,模糊综合评判法对系统质量进行综合评价,可根据评价结果指导用户对该型传真机虚拟维修训练系统进行改进。     

复杂装备虚拟维修系统设计

以维修工程理论为基础,提出了复杂装备虚拟维修系统设计的总体方案,该方案集成了远程虚拟测试和控制系统,利用知识工程方法进行维修分析决策,可以实现维修过程仿真;设计了基于组件技术的虚拟维修系统多层次体系结构.该虚拟维修系统通过了多个装备虚拟维修任务的应用验证,可快速重构形成新的系统.适应复杂装备维修决策、维修仿真需要.     

沉浸式虚拟维修训练系统设计与实现

为构建虚拟维修训练系统,设计了系统的框架和功能模块,分析了实现系统的关键技术;在对虚拟现实引擎和虚拟手人机交互分析的基础上,提出了沉浸式虚拟维修训练系统的集成技术框架;并以某型设备维修为目标构建原型系统,通过实际操作进行测试,结果表明系统可满足模拟训练的需要。     

某型无人机虚拟维修训练系统的研究

针对某型无人机维修教学和训练的实际困难,提出开发一套基于虚拟建模的无人机维修培训系统。运用SolidWorks和第三方训练系统联合构建虚拟场景,运用虚拟现实技术实现了结构和原理演示、安装拆卸、维修训练、维修考核等系统功能。     

发扬“紧贴装备办学”特色,促进新装备教学改革

为满足新装备教学改革和高素质军事人才培养的需要,针对新装备教学中面临的困难,以改革教学方法、科学规划教学内容作为切入点,综合运用多种教学手段进行最佳结合,实现了新装备教学改革的软、硬件配套建设。提出了＂硬件不足软件补＂的教学条件建设新思路,积极发展虚拟训练和虚拟维修技术,建立了装备整体和各子系统的虚拟样机,再现其工作过程和维修过程。     

基于数字孪生的装甲装备故障与健康管理参数优化平台研究

针对故障预测与健康管理（prognostics and health management,PHM）系统的可靠性和指标参数优化问题,提出五维数字孪生（digital twin,DT）模型和智能体方法对基于PHM系统的装甲装备保障进行仿真建模。为提高PHM系统的效率和精度,利用五维数字孪生模型驱动装甲装备的PHM系统,将物理实体与虚拟模型进行数据融合。使用智能体技术对DT模型中装甲装备的复杂系统结构和装甲装备的等待、训练以及维修等物理行为进行刻画。利用仿真实验验证了系统的有效性和合理性,综合装甲装备完好性、任务成功性等系统权衡指标优化了PHM系统整体指标参数。     

某型导弹检测维修训练的半实物仿真

 针对某型导弹装备检测维修训练实际问题,本文在深入研究检测维修对象和操作过程的基础上,提出了半实物仿真的总体技术方案,设计了基于C8051F040的半实物仿真适配器并给出了适配器硬件结构及软件流程,实现了模拟训练系统对检测维修对象的信号采集和串口通信;建立了基于扩展Petri网的检测维修操作过程模型,采用虚拟现实技术实现了该过程模型并给出了软件结构及具体实现流程,进而构建了虚拟检测维修环境。作为检测维修模拟训练系统的一部分,半实物仿真设计将检测维修对象加入到虚拟检测维修环境,解决了实际训练问题的同时也提高了模拟训练系统的真实感。     

沉浸式虚拟维修位置追踪与动作虚实耦合研究

针对沉浸式虚拟维修人机交互中的位置追踪与动作耦合问题,研究并改进了高精度快速位姿估计算法,用于解决维修操作人员骨骼节点在空间中的位姿计算问题,实现了对操作人员的关键节点的位置追踪.研究了维修操作人员与虚拟维修动作之间的耦合技术,包括坐标变换、骨骼绑定以及改进型循环坐标下降算法驱动动作.研究并构建了某雷达设备虚拟维修训练系统,通过测试表明,位置追踪精度和动作的延迟基本能够满足沉浸式虚拟维修训练的需要.     

虚实结合的航空维修教学改革方法研究

航空维修专业强调理论与实践并重,但多数院校迫于经费及场地限制,实践环节效果难以保证。针对当前航空维修教学存在诸多问题,提出了引入虚拟维修技术实施教学改革,分析了虚拟维修训练特征与优势,从加强教学内容和方法改革、开发虚拟维修教学中心以及考核方式改革三方面详细阐述了教学改革思路,并搭建了虚拟维修系统总体框架。在航空维修教学中应用虚拟维修技术,对于缓解经费紧张、激发学生学习积极性、培养动手实践能力有着非常积极的作用。     

基于三维虚拟设计环境下机械产品的仿真维修训练

随着计算机虚拟现实技术的不断发展,三维虚拟实验训练设备在工业领域上的应用将实现深刻而广泛的变革,以机械制造业为代表,在三维虚拟设计环境下,应用三维虚拟维修技术对机械产品进行仿真维修训练,不仅可以提高机械维修人员的实际操作能力,更能提重点阐述了系统设计的关键技术。     

训练模拟器在院校装备教学中的作用研究

基于训练模拟器的特点,针对装备教学中存在的问题,从开发CBT虚拟系统、构建典型装备分机模拟系统、研制整机模拟操作系统等几个方面,对院校装备教学中所需的训练模拟器类型及其在装备教学应用中所发挥的作用进行分析研究。     

基于EON的虚拟拆装碰撞检测算法

为了有效提高虚拟维修环境的真实性和融入感,增强环境的细节描述,对基于K-DOPS包围盒的碰撞检测算法在虚拟维修特征建模中的应用进行研究。通过比较几种经典离散型碰撞检测算法的优劣,结合本维修系统对实时性与检测效率的要求,确立K-DOPS包围盒算法,并对其遍历检测过程进行优化设计,提出了与OpenGL相结合的检测编译方法,通过EON Studio软件平台进行仿真试验。结果显示,运用KDOPS包围盒的碰撞检测算法在柴油机虚拟维修训练系统中可以实时、有效地避免零件模型间的碰撞,增强虚拟环境的细节描述。     

基于EON的弹射救生设备虚拟维修训练系统设计与实现

从工程实际出发，对弹射救生设备虚拟维修训练系统的功能需求进行了分析，明确了系统的设计要求和设计准则，确定了系统的软硬件配置方案，开发了一套基于EON的仿真系统。实际应用表明，这一系统可以满足部队训练需求。     

虚拟维修训练系统发展综述及其关键技术探讨

文章述说了虚拟维修训练系统的意义、原理、运用现状、结构级成和关键技术,着重探讨了基于知识和模糊网络的虚拟现实技术在维修训练领域中的运用,对系统中的效果评估子系统检出了一个实用的模糊子集。