基于HLA的兵器靶场协同仿真框架设计

由于武器系统越来越复杂,武器研制过程中的试验费用日益高昂.兵器靶场迫切需要用仿真手段进行靶场试验以提高试验效益.通过对兵器靶场仿真技术发展现状和技术需求进行分析,指出武器系统的仿真试验涉及多个子系统和多个学科领域,提出把协同仿真技术应用于靶场试验.在对协同仿真技术进行分析比较后,设计出了基于HLA的兵器靶场协同仿真平台的框架,并对各组成部分的功能进行了详细阐述,最后总结出了实现协同仿真工具集成的若干方法.     

虚拟智能体的情绪建模研究

如何模拟人类情绪的产生、变化过程是一个非常复杂的问题.基于个性心理学和情绪理论,研究了虚拟智能体情绪决策的过程,提出采用模糊有限状态机模型来建立具有个性化的虚拟智能体情绪决策模型,将个性和刺激因素等进行模糊处理后,给出了具体的推理过程.通过一个仿真实例,验证了模糊有限状态机模型能够有效的实现虚拟智能体情绪变换的平滑控制.     

椎弓根进钉通道数字化分析研究

脊柱椎弓根内固定技术是恢复脊柱形态和功能的重要手段,如何安全有效地植入螺钉一直是临床应用研究十分关注的课题,本文将医学影像和医学三维重建技术与逆向工程技术结合,通过获取CT连续断层图像,重建椎骨三维数字解剖表面模型,应用逆向工程技术对三维数字解剖模型进行数字化三维定量分析与设计,探索建立定位,定量研究椎弓根进钉通道的方法,从椎骨整体三维空间上获得准确的进钉通道数据.     

民机飞控计算机系统虚拟样机验证平台研究

介绍了虚拟样机技术,对飞控系统虚拟样机技术的发展趋势进行了概述.为了深入分析Boeing、Airbus系列和BUAA民机型方案的余度飞控计算机系统,为我国大型民机研究提供参考,对民机非相似余度飞控计算机系统虚拟样机的验证平台进行了研究,该平台基于COTS产品、模块化组件,具有良好的人机交互界面等特征,可以实现Boeing777、A340和BUAA民机型方案的非相似余度飞控计算机系统虚拟样机.该平台具有开放性和可扩展性,支持多学科并行设计等.     

基于智能虚拟环境的地铁站台仿真系统

实现了一个用于列车驾驶培训的地铁站台仿真系统.系统由一个可被感知的站台虚拟环境和虚拟乘客系统组成.站台环境由静态场景、动态场景两部分组成,可在用户控制下发生变化.虚拟乘客通过感知站台环境的变化做出行为判断与动作.乘客仿真模型采用分层结构,分别实现环境感知、决策、行为选择、动作实现与实时绘制.目前,该系统已用于地铁列车仿真器,成为培训司机站台操作的工具.     

基于改进DEA模型的工业企业技术创新能力评价

针对传统数据包络分析(DEA)方法的C2R模型存在的无法对有效的决策单元加以区分以及输入和输出指标权重分配不合理问题,通过引入两个虚拟决策单元,建立了区分有效决策单元的改进DEA模型.利用该模型可以求得各决策单元的公共权向量,从而实现了对所有决策单元的区分和排序.通过将该模型应用于工业企业技术创新能力评价,验证了该模型可以区分传统C2R模型求得的有效决策单元,并使对决策单元的评价更为合理.     

基于多层等值面的电磁环境三维可视化研究

电磁环境三维可视化是目前虚拟战场环境中亟待解决的问题之一,提出多层等值面的方法来表现三维电磁环境。数据生成采用了Longley Rice电波传播模型,该模型考虑地形遮挡以及大气影响,计算生成了用频设备的三维空间电磁波强度值。为了直观表现电磁波强度在空间中的分布范围,采用多层Marching Tetrahedra(MT)等值面的方法,表现了多个不同强度大小的电磁环境分布,解决了面绘制方法在对体数据内部数据细节表现不够的缺陷。为了提高电磁环境的可视化性能,充分利用现在图形处理器(graphic processing unit, GPU)的通用计算能力,实现了硬件加速多层等值面一起提取输出的方法,降低CPU计算负荷,加快了等值面提取速度。最后实现了一个可实时交互的电磁环境三维可视化系统,实验结果表明该方法表现了用频设备在虚拟战场环境中的三维电磁态势,对于用频设备选址和无线通信规划都有一定的辅助作用。     

无人飞行器飞行实时大气环境仿真服务器

无人飞行器飞行仿真实时大气环境服务器是大气环境仿真服务系统(Atmosphere Environment Simulation Platform)的一部分.在仿真应用中,它负责响应仿真联邦内无人飞行器以及其它实体的大气环境信息请求,并反馈以正确的环境信息.实时大气环境服务器的实时性是保证整个仿真系统正常运行的重要环节.介绍了实时大气环境服务器的设计方案,引入内存数据库技术,提出磁盘与内存交换策略来解决实时大气环境服务器的实时性的问题.在实际应用中,实时大气环境服务器运行良好,满足了多用户实时的环境信息请求.     

基于Petri网的虚拟装配环境交互管理模型研究

对设计者交互操作的准确理解和快速响应,是提高虚拟装配的可操作性和实用性的关键问题.定义了一种层次时间有色Petri网(HTCPN),并以此为工具建立了虚拟装配环境下的交互管理模型.该模型以设计者操纵数据手套的位姿变换信息、对象间的碰撞检测信息以及装配约束识别信息作为输入,运行后输出具体的操作事件实现设计者在虚拟装配环境中的浏览、移动零部件、装配和拆卸调整等一系列交互操作活动.实践证明该模型满足了虚拟环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配过程中大量离散事件的处理及操作意图的响应.     

基于虚拟样机的装备原理示教系统研究

目前研制开发的训练模拟器,一般只是侧重操作训练,没有将工作原理与操作实时、有效地结合起来,为了解决这一问题,引入虚拟样机技术,设计了基于虚拟样机的装备原理示教系统.首先对装备原理示教系统需要实现的功能进行了分析研究,确定了设计内容;然后提出了基于虚拟样机的系统体系结构,给出了整体设计方案;最后使用HLA技术完成虚拟样机中仿真电路的设计:选用MATLAB/Sinulink创建仿真模型,将Simulink模型转化成HLA联邦成员后,调用M(A)KRTI提供的HLA建模服务,在Visual C++中设计仿真电路.