交会对接仿真系统的设计策略研究

针对交会对接仿真系统的三种实现方式，提出先研制一种可扩充的RVD数字仿真系统，再在其基础上进行扩充的研究方案。在给出系统动力学模型的基础上，根据该数字仿真系统可扩充性的要求，利用面向对象的仿真技术分析了RVD数字仿真系统的设计策略，给出了仿真系统的总体框架。最后，在系统分析的基础上建立了一个初步的面向对象RVD仿真系统。     

航天员交会对接模拟训练仿真关键技术研究

交会对接飞行任务中,需要建立手控专项训练器对航天员进行训练.针对任务背景需要,研究建立了对接训练仿真中关键的轨道动力学模型、控制机构模型、测量机构模型以及GNC模型;进行了模型误差、解算误差和响应延迟等引起的天她—致性仿真偏差分析探讨,提出了解决方法.应用文中模型和误差解决方法建立的训练系统,分别进行了自主和人控模式下试验,结果表明满足训练设计指标要求,可作为工程实现重要参考.     

基于Matlab的交会对接全数字仿真系统

以月球轨道交会对接为背景,构建了仿真系统的总体框架.对交会对接系统的动力学、导航以及控制等部分进行了详细建模和设计,并基于此,建立了月球轨道交会对接系统的Simulink模型.设计了交会对接仿真系统的用户交互界面及3D动态演示,使仿真系统操作简捷、直观.全数字仿真系统可用于月球轨道交会对接任务的前期验证.进一步,利用其改进的模型进行了交会对接半物理仿真实验.实验结果说明了惯性-视觉组合导航的有效性和数字仿真系统良好的移植性.     

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。     

交会对接模拟器控制系统设计

介绍了采用集散式控制机制的交会对接模拟器控制系统总体方案,用以实现系统的直接控制和集中监控管理.详细地介绍了交会对接控制系统的硬件结构和控制方法.为了改善系统的控制性能,控制系统设计中采用复合干扰观测器控制策略,并对不同干扰状态的模型进行数字仿真,仿真结果表明该方法有效地提高了系统的控制品质.     

最后接近段交会对接飞行器人机联合控制的仿真研究

建立了一套交会对接人、机联合控制特性仿真实验系统的方法,设定对接控制的精度要求,选用26名年龄在20～40岁的男性青年志愿者进行了最后接近段交会对接的人机联合控制实验。实验的评价指标为追踪飞行器姿控与推进发动机点火的累计时间以及对接任务的成功率。实验结果表明,当受试者完成控制不多于3个相对参数,而其余由自动控制来完成时所形成的人、机联合控制的成功率在88.24%以上。此外,经过充分训练后,也有二名受试者完成了全部相对位置和姿态参数的控制。因此,在设计两飞行器的交会对接任务时,若要考虑到航天员的参与作用,让其完成控制两航天器间的俯仰、偏航和滚转参数较为合适,并且可以节省燃料。如果让航天员承担全部的参数控制任务,这就要考虑两方面的条件,一是允许消耗足够多的燃料,二是操作时间没有限制。     

基于关节的虚拟场景建模及仿真方法

针对虚拟现实技术中场景生成及仿真问题提出了一种基于关节的虚拟场景建模及仿真方法。该方法将场景中实体的位置状态及其基元间的连接关系用统一的关节描述,通过建立场景连接图表述场景结构,在场景更新过程中采用关节驱动基元的方式。在此基础上,我们开发了通用的虚拟场景可视化软件平台,测试证明提出的方法可以有效地提高场景建模及仿真处理的效率。     

虚拟场景漫游系统的体系结构分析

虚拟场景技术是虚拟现实系统的重要组成部分，它负责解决虚拟现实中“视”的问题，是对系统沉浸感影响最大的一个模块。对虚拟场景技术的应用作了简单的介绍，阐述了其特点及与一般三维动画的区别，分析了其重要性。对虚拟场景漫游系统的一般结构进行了分析和描述，并从系统学的观点出发，解释了虚拟场景漫游系统构建过程中其组成模块之间的关系，同时，介绍了系统中地形匹配、线性交会检测、漫游控制及鼠标拾取等关键技术及其实现方法。     

浅谈中小型虚拟现实训练系统的场景设计

虚拟现实训练系统是我军训练手段的发展方向。客观条件要求其具备较强的真实性、客观性，以使受训者产生“沉浸感”。对小型训练系统而言，利用三维手段构建科学的仿真模型，使用DirectX技术可以实现较好的效果。     

复杂虚拟场景构造及交互漫游实现研究

针对数字化博物馆和数字化校园中虚拟漫游的需要，根据虚拟现实中复杂虚拟场景漫游的特点，探讨了复杂虚拟场景构建及进行多通道交互漫游的若干技术问题。结合数字化博物馆及校园虚拟漫游系统的实践，给出了虚拟场景的构造过程，并通过立体显示等多通道交互技术实现了复杂场景的虚拟漫游。     

虚拟场景运动关系一致性研究

对虚拟环境进行研究是近年来计算机领域的一个热点，在虚拟环境中显示的图像要求清晰、连续，能尽可能真实的反映实际情况。因此，在开发汽车驾驶训练模拟器视景系统过程中，对场景运动关系一致性进行研究就显得尤其重要。文章研究了场景运动关系一致性的实现方法，并给出了一个场景运动关系一致性的实例，通过对仿真结果的分析，表明这种实现方法可以很好地解决场景运动关系一致性问题，能更进一步增强虚拟场景的“真实”效果。     

虚拟空间场景的建模与仿真

建立了日、月、地球以及各类航天器的三维实体模型，利用视景仿真软件Vega实现了实体模型的驱动与场景特效的渲染，并利用Vega的回调机制绘制出星空背景，初步构建了一个虚拟的空间场景。系统引入图形案群，利用其强大的分布式计算与图形渲染能力，结合分布式Vega良好的帧同步特性，建立了双通道、八节点的被动立体投影环境，大大增强了系统的实时性与沉浸感，取得了良好的仿真效果。     

基于Creator/Vega的战场飞行视景系统的实时仿真

战场飞行视景系统基于虚拟现实技术开发，有巨大的军事应用前景，可以实时仿真某一战场区域内的态势，具有真实、廉价、沉浸性强等特点。文中介绍了基于Creator／Vega的战场飞行视景系统实时仿真的关键技术与实现方法。该战场飞行视景系统由地面仿真场景和飞行平视显示仪模型构成，从空域对整个战场态势实时仿真，用户可根据屏幕正前方的模拟平视显示仪中数据的实时变化借助外部设备调整飞行姿态，完成某一具体任务。     

可漫游的虚拟场景建模与实现

虚拟现实是现代仿真技术的一个重要发展方向,在城市规划、环境保护、战场模拟、作战训练中可以很好地辅助决策。构造可漫游的虚拟场景是虚拟现实中最基本的、必不可少的一个环节。论文在简单介绍了构造虚拟场景的一般性步骤后,重点讨论了地形、天空体、地物地貌、自然现象等关键技术及漫游控制与漫游辅助工具的实现等。实践证明,所实现的虚拟场景在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。     

某型航天器对接控制过程的建模与仿真研究

研究了航天器与空间站对接过程的建模与控制问题。建立包括质心运动、刚体姿态运动和挠性结构弹性振动的对接系统的全面运动数学模型,分析了对接控制中需要注意的几个问题和具体的控制方案,最后通过计算机仿真说明了该控制方案的有效性。     

虚拟场景展示系统研究

基于软件平台MultiGen Creator和Vega，开发出了集漫游、设计与一体的虚拟场景展示系统。文中分析了该系统实现的整体结构及开发过程，论述了仿真模型的获得、纹理的处理、模型的转换和简化等技术的实现，以及Vega中有关自由度控制、碰撞检测、输入控制、文字声音提示信息、地图提示功能、物体的拾取等编程设计。结果表明，开发的虚拟场景展示系统，可广泛用于建筑布局规划、房地产效果展示等领域，具有良好的市场前景。