载人航天器系统人机功能分配方法的研究

航天员的存在是载人航天器的重要特点 ,为了确保整个系统的安全、可靠和高效 ,在总体设计时 ,需要充分考虑航天员在空间环境条件下生活和完成特定工作的能力 ,即根据人、机器的特点进行最佳的人、机功能分配。这对长期载人飞行而言 ,尤为重要。在相关文献的基础上 ,总结了人、机器自动操作的各自特性 ,然后阐述载人航天器系统人、机功能分配的原则与方法 ,并建立了一般模型。最后 ,提出几点看法以供讨论。     

载人航天器乘员舱内颜色匹配性设计虚拟现实系统的研究

设计宜人的乘员舱内装饰环境是提高载人航天器适居性，进而保证了系统安全可靠的重要途径之一。本文首先介绍所建立的虚拟现实系统的硬件组成，讨论其软件设计方法和使用的主要算法。在此基础上，应用该系统进行了舱内颜色匹配性实验。最后，提出几点看法以供讨论。     

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。     

虚拟现实模型语言在Web仿真中的应用

介绍了虚拟现实模型语言（VRML）,VRML编程以及它的Web仿真中的应用,并分析了它未来的发展前景。VRML不仅为实现Internet上动态的、交互的三维场景提供了标准的、合适的、平台无关的描述方法,它和Java语言的集成,为实现交互的3D图形、强大的编程能力、VRML与数据库交互、实时性、多线程和网络访问等提供了可能。这些技术,正广泛地应用于Web仿真中。     

载人航天器回收着陆半实物仿真系统研究

介绍了载人航天器回收着陆半实物仿真系统的需求、设计方案和框架结构。针对回收程控装置工作的特点和载人航天器回收过程的动力学特性,在面向对象的基础上建立了由指令和时间触发的分阶段的物伞系统整个飞行过程的动力学模型。与其他降落伞软件系统相比,该系统为国内外首次搭建的物伞系统整个飞行过程的半实物仿真软件。     

灵境技术及其在仿真中的应用展望

本文首先讨论了灵境系统的组成，然后在分析多媒体仿真与灵境系统区别与联系的基础上，指出了从多媒体仿真到灵境仿真的发展途径，最后探讨了灵境技术在仿真中的应用前景及其技术途径。     

RRT方法在人体动作规划仿真中的应用

在人机工效学中经常需要对人体的动作进行规划,用以评估产品的设计是否符合人机工效学,但是由于人体关节的冗余自由度使计算到达目标点的人体的动力学方法为非线性规划,无法求得最优解.提出了一种改进的RRT算法,用于计算满足给定约束条件的人体从目标点到达目的点的动作轨迹.该算法改进了其以往仅能根据简单动力学计算单质点物体运动属性的特点,并结合了精确的随机数生成和碰撞检测方法,根据多关节连接图形的特点重新设计了运动数据的存储结构和内容.改进的RRT算法可以直接应用于人体和机器人的动力学动作规划.     

系统仿真在载人航天中的应用

探讨了系统仿真的各个发展阶段在载人航天中的应用,介绍了在航天员能力评估、研究空间运动病、训练及研究用模拟器等方面的应用情况,并提出重视方案论证阶段仿真,强调仿真的集成化和智能化以及拓展仿真应用的几点思考。     

灵境技术及其在系统仿真中的应用

灵境技术是多媒体技术的顶峰，也是人机接口技术的最后堡垒。本文从灵境的定义出发，论述了建造灵境的基本原则和它的技术基础。通过灵境应用示例，展示出其诱人的发展前景。最后，分析了系统仿真对灵境技术的需求，探讨了灵境技术在系统仿真中的应用。     

虚拟技术在空间交会仿真中的应用

虚拟现实技术近年来在国际上得到迅速发展。本文具体讨论应用虚拟现实技术在空间交会对拉仿真中的应用，虚拟交会牟接仿真器具有设备简单，投资少，逼真度高，功能全等特点，是一项值得在仿真方面推广应用的技术。     

集成人机交互仿真系统研制与应用

基于虚拟现实技术和人机工程学原理,综合应用多通道宽屏投影拼接、光学运动跟踪和数据手套手势跟踪、Vega和Creator等许多虚拟现实软、硬件技术,构造出一个可供人与计算机中的虚拟操控系统进行实时交互的虚拟仿真环境,可对人机交互绩效进行动态、客观的测量,继而评价操控面板系统的设计质量,亦可用于各类二维操控面板的操作培训。初步实验结果验证了系统的可行性。     

基于虚拟现实的载人潜水器操纵运动仿真系统

载人潜水器操纵运动仿真系统可用于性能研究和人员训练.与已有类似仿真系统不同的是,介绍的仿真系统显示的海底视景是基于驾驶人员通过摄像头所观察到的清晰化小场景,更符合潜水器操纵实际情况.介绍了仿真系统的体系结构,建立了空间六自由度运动方程,进行了仿真计算,讨论了两个影响视景显示的关键问题:视景建模和显示的实时性.工程试验结果表明,仿真系统的设计是合理有效的.     

基于虚拟人的虚拟样机造型设计

本文主要研究了人机工程学在产品设计中的作用,设计了一个基于虚拟人模型的虚拟样机设计方案,构建了相应的系统框架,并进行了初步实现,这对于虚拟产品开发技术的发展起到了一定的作用。     

数字运动员人体模型及其仿真研究

提出了数字运动员的概念，讨论了基于树型的人体结构模型及其逆运动学和动力学模型，最后结合举重运动员的抓举动作介绍了一种基于知识的数字运动员的新型的人体模型的仿真系统结构，其可以很好地解决关节空间的冗余参数的优化问题。     

人在虚拟载人航天器虚拟乘员舱内环境中作业特性的仿真研究

利用自行开发与集成的虚拟现实实验系统，通过在简化的虚拟乘员舱内设定判断物体大小和移动物体等常规的任务，记录其操作时间，并与真实环境中相同的任务进行了对比来开展人在虚拟环境中作业特性的仿真实验研究，同时设计主观问卷表调查被试对虚拟效果的真实感。结果表明，被试戴头盔显示器、利用数据手套完成挑选虚拟乘员舱内标准柜抽屉中的小球，并放置在一台体上任务的作业时间服从均值36．72s、方差13．798正态分布。70．2％的被试调查时认为头盔显示器的立体效果明显，可以产生一种沉浸感。所以，开展虚拟现实应用研究时，应使系统硬件能够尽可能地模拟真实任务背景，关键是头盔显示器和数据手套的交互性满足需要，其次对真实世界的模型优化应有一个量级，这样，人在其中的判断及反应操作与真实世界就可以类比，从而可保证应用结果有效性。     

虚拟维修仿真中人的行为表示

讨论了虚拟维修仿真中虚拟人和物的行为表示，归纳出虚拟人的8个基本作业行为及其参数表示，作为行为表示的标准可以用于描述仿真中的拆卸活动，建立了虚拟人作业失败的分类及描述，给出了操作物体的各种动作行为，对仿真中人的手形参数进行了分类，总结了虚拟维修仿真中常用的工具。