空中交通管制仿真环境研究

研究可支持训练和多种用途的空中交通管制(ATC)仿真方法,介绍了空中交通管制的仿真内容,通过分析空中交通管制的各要素,建立了仿真环境框架和仿真环境模型.采用分布交互仿真技术和虚拟现实技术,讨论了仿真环境中视景数据库的生成、三维视景实时生成、管制设备仿真、计算机生成飞机、想定生成和任务管理等问题,最后介绍了系统的实现结果.     

载人航天工程亮相2016世界仿真技术应用展览会

正10月9日,由中国仿真学会、亚洲仿真联盟和国际建模仿真学会联合主办的2016世界仿真技术应用展览会在北京国家会议中心开幕。多项中国载人航天工程仿真应用成果参展并成为展会亮点。参展的载人航天仿真应用主要包括:三维数字化设计、多物理场耦合仿真、数字样机仿真、半物理仿真试验、分布式交互仿真、虚拟现实仿真等。除展示仿真技术应用成果的三维数     

月球软着陆动力学分析与仿真

以4腿式月球探测器为研究对象,分析了探测器的部件结构与物理属性、月球物理环境等综合因素.在探测器动力学研究中,提出了一种基于结构的分块参数化仿真方法,分析探测器着陆时的受力,建立着陆腿与足垫等关键部件的动力学模型,利用简化探测器结构,综合各部分模型.结合虚拟现实可视化仿真技术,实现月球软着陆过程仿真.通过仿真反映出月面坡度与着陆速度、刚度系数与阻尼系数等初始条件对软着陆效果的影响,验证方法的有效性.该方法已成功应用于登月工程研究.     

基于VP的虚拟试验系统仿真设计

虚拟试验系统的目的是通过虚拟试验真实反映飞行器的起竖过程,为瞄准技术的误差分析提供良好的仿真基础和设计依据。对飞行器机动发射的起竖过程进行建模,在数学模型基础上,通过三维可视化仿真技术模拟发射前的整个起竖过程,初步完成虚拟试验过程可视化系统的研制,建立虚拟试验系统中飞行器、车、发射场等三维模型,实现了人机交互功能,建立了系统仿真平台。     

基于人体模型的舱外航天服热系统分析与计算

分析了舱外航天服空间换热的特点,对"空间环境-舱外航天服-人体"热系统进行了传热分析,利用Visual C++ 6.0及OpenGL技术进行了三维人体模型的构造,对人体体表温度的计算结果进行了三维图形显示.结合人体热调节模型建立了"空间环境-舱外航天服-人体"热系统仿真技术,分析了航天员在不同代谢模式、被动热防护状态及液冷、通风系统控制情况下的热状态,确定了各代谢活动水平下航天员达到舒适状态时液冷、通风系统的工作条件,利用暖体假人试验结果对系统仿真进行了验证,结果表明二者吻合很好,本项目具有很好的工程应用价值.      

舱外航天服热设计技术

提出了舱外航天服热设计技术的研究内容,回顾了国内外在该领域的研究现状.分析了二维冷／热宽温度范围内的人体热调节系统、手指温度仿真以及液冷通风系统传热传质过程,建立了舱外航天服热设计仿真技术平台.通过人体热生理实验对该热设计仿真技术进行了验证.      

基于全数字仿真的嵌入式软件测试技术

为了对实时嵌入式软件进行更好的测试,提出了一种基于全数字仿真的整体仿真技术.该项技术解决了现有软件测试环境中的两大功能性问题:通过将仿真时钟作为基准时间解决了断点影响实时信号处理的问题;通过提出的“动态桩”方法解决了单元测试时缺乏必要支持函数的问题.利用无损压缩原理对整个仿真测试平台进行优化,改变了仿真平台的低效问题,使这一技术走向实用化.整体仿真技术支持从单元测试到集成测试的整个软件测试过程,增强了在单元测试期间发现异常实时信号处理等方面软件问题的能力,显著提升集成测试的效率,并且实现了测试脚本的复用.该平台已经在某型号系列飞控软件的测试中得到应用.      

基于FMI的卫星数字仿真平台设计及实现

针对卫星仿真技术的标准化和通用化发展需求,基于FMI(functional mock-up interface)的接口标准和模型复用技术,构建一个能够支持卫星数字仿真的工具体系架构,在此基础上,运用模块化思想设计了卫星数字仿真平台,并给出Simulink及C/C++模型的FMI标准封装方法.利用卫星数字仿真平台,搭建了多星运行仿真场景,通过远程过程调用技术,将仿真过程数据推送到可视化平台中,完成对卫星运行场景的可视化展示.仿真案例说明,卫星仿真平台可以对模型运行状态及变化趋势进行监控,同时,场景可视化平台可以对卫星的运行轨道及姿态等数据实时动态显示.     

航空供电系统交流负载的半实物仿真技术

为方便航空供电系统交流负载用电性能的研究,提出了交流负载的半实物仿真技术.以电压型脉冲宽度调制整流拓扑结构和三相电流的解耦控制为基础,采用复合补偿结构保证快速性;增加一组桥臂为中线电流提供通路;在电网端加入滤波器滤除开关谐波以得到更真实的负载特性.交流负载的半实物仿真技术在115 V,400 Hz的航空电源系统中实现了网侧电流跟踪上位机数字仿真后的给定电流的功能,模拟了交流负载的功率因数、电流谐波和不平衡性的动态变化过程.通过仿真实验结果表明了提出的半实物仿真技术的精度和快速性都达到了要求,为航空供电系统交流负载用电性能的研究提供了工具.      

光学图样光电探测中的计算机仿真误差修正技术

利用计算机仿真技术对光学图样光电探测过程中存在的原理误差进行修正。以圆孔夫琅和弗衍射图样的光电探测为例，给出了计算机仿真及误差修正的全过程。     

"混合控制"驱动虚拟人实现维修仿真

目前在开展虚拟维修仿真过程中,驱动虚拟人多采用2种方式,一种为沉浸式的虚拟外设控制,另一种为非沉浸式的算法控制.2种方式各有其局限性,为了提高维修仿真的实现效率,提出混合控制的方法及实现结构,即在算法控制虚拟人的仿真过程中插入虚拟外设控制方式,目的在于充分利用这2种控制方法的长处.对混合控制系统结构进行了描述,分析了2种控制方式之间的转换机制,并用实例加以验证.在当前的软硬件技术条件下混合控制方法为实现维修仿真提供了有效的技术手段.     

基于HLA的防空导弹武器系统仿真平台研究

介绍了一个以防空导弹武器系统为背景,基于高级体系结构(HLA, High Level Architecture)技术实现的包含虚拟现实技术的综合仿真平台.着重论述了该仿真平台的构成、开发过程及其关键技术,包括HLA、基于FEDEP(Federation Development and Execution Process)模式的开发过程,层次化软件结构、计算机生成兵力(CGF, Computer Generated Forces)技术、面向对象建模以及基于包围盒的碰撞检测等.     

自由虚拟实景空间的构造

使用基于图像的绘制技术构造虚拟实景空间是目前虚拟现实领域研究的热点. 如何扩大自由度是虚拟实景空间需要解决的关键问题.自由虚拟实景空间是能够自由操纵的 虚拟实景空间. 提出同心球拼图的方法构造自由虚拟实景空间,能满足用户在自由漫游时俯 视和仰视的需要.另外在自由虚拟实景空间中引入超链的思想,通过对虚拟空间中虚拟对象 进行有效的组织,为用户提供丰富的空间操纵能力.试验结果表明,用户在自由虚拟实景空 间中能够自由地操纵虚拟空间.      

Java SDAI 研究与实现

为了在Internet网上共享产品数据,基于Java语言实现了STEP标准数据读取接口SDAI.该实现包括几个部分:EXPRESS信息模型向Java语言的映射,Java SDAI会话模式的实现和JOS/Part 21文件、JOS/STEP数据库两个映射.基于该Java SDAI接口的STEP应用系统,可采用Browser/Server三层体系结构,客户端用户通过通用的Internet网浏览器即可操作异地的STEP产品数据,该Java SDAI接口既与Part 21文件又与关系型数据库(SQL Server)相连接.通过一个演示实例,对Java SDAI的优、缺点进行了总结.     

基于DIS的空战仿真系统的应用实现

针对现代高技术条件下航空武器系统作战效能评估在任务与功能上的客观需求,基于分布交互仿真的设计思想,进行了空战仿真系统的实现方案研究.提出了方案的体系结构和功能划分,介绍了其中所涉及的若干关键技术,并分析了在一个虚拟作战环境下利用该系统开展的有关空战仿真的相关实验研究.仿真结果表明,较之传统的飞机作战效能评估方法,新系统在拓展仿真的内容与规模,增强仿真的逼真感和可信度等方面都显示出其独特的优势和良好的应用前景.     

Java SDAI Study and Implementation

为了在Internet网上共享产品数据 ,基于Java语言实现了STEP标准数据读取接口SDAI.该实现包括几个部分 :EXPRESS信息模型向Java语言的映射 ,JavaSDAI会话模式的实现和JOS Part2 1文件、JOS STEP数据库两个映射 .基于该JavaSDAI接口的STEP应用系统 ,可采用Browser Server三层体系结构 ,客户端用户通过通用的Internet网浏览器即可操作异地的STEP产品数据 ,该JavaSDAI接口既与Part 2 1文件又与关系型数据库 (SQLServer)相连接 .通过一个演示实例 ,对JavaSDAI的优、缺点进行了总结     

空间科学实验机器人辅助遥操作系统

建立了一个面向空间舱内晶体生长科学实验的地面模拟机器人遥操作系统。该系统通过基于虚拟现实的预测仿真来克服通讯时延的影响，并通过仿真图形和实际视频图像的叠加来对虚似仿真环境进行校准，以提高预测仿真的保真性。操作员利用空间鼠标等人机交互工具实时控制仿真机器人系统的运动，通过遥控与自主相结合的方式，并借助全局和局部视觉信息，完成了在空间晶体生长科学实验中更换晶体炉料棒的作业任务。     

基于Web的分布式服务对象的集成与构造方法

Web环境下实现分布式服务对象共享具有重要意义.CORBA(Common Object Request Broker Architecture)与Java是实现这一目标的支撑技术.在CORBA,Java,Web集成思想上,首先提出并论述了基于CORBA与Java的分布式对象的集成框架,并进一步阐述了集成在该框架之上的多种分布式服务对象的构造方法.上述方法在基于Internet/Intranet的集成产品数据管理信息系统中,得到了实现与验证.     

联合足迹识别与监控视频分析的智能刑侦系统

刑侦破案是打击违法犯罪和确保国家长治久安的基本要求。刑侦破案的一大关键是如何有效地利用采集到的信息。为了更好地配合刑侦工作，提出了联合足迹识别与监控视频分析的智能刑侦系统。该系统基于深度学习方法，首先根据足迹信息，包括鞋印长度、宽度、受力分布情况、步长、步幅等，利用卷积神经网络技术实现嫌疑人个人特征的预测；其次联合周边监控视频大数据进行智能分析比较，利用大数据技术快速处理信息，分析视频中行人的个人特点；最后运用虚拟现实仿真技术构建足部压力和鞋底受力分析有限元模型，利用模型获得各种复杂场景下的仿真足迹。三者相互印证，有机结合，快速筛选刑侦对象。实验结果表明，该系统可以高效准确地根据足迹特征实现身高预测，并且与视频监控大数据相结合，可以迅速缩小排查范围并锁定凶手。      

海上夜间飞行的实时仿真

自然场景仿真是虚拟现实技术的重要部分,夜间海上飞行时,星空、月亮以及海面的倒影是独具特色的自然场景.为营造沉浸感强的夜海飞行虚拟现实系统,用粒子系统实现了星空的模拟,将星体动态闪烁现象演化为粒子生命的概念,并按照主导算法加扰动的思想实现星空随机性模拟;用特殊纹理融合算法模拟月亮及星月在海面的镜像,特殊纹理经过制作、着色和融合3个过程,并根据夜空景像在海面倒影的亮度衰减规律确定融合因子,将纹理和背景按照融合因子进行深度融合;最终实现了较逼真的夜海飞行虚拟现实系统.