虚拟装配技术在飞行器总装设计的可行性分析

虚拟装配是运用计算机分析、预测模型,用数据表达,辅以可视化,作出与装配相关的工程决策,可以有效地提高产品装配质量和速度,有助于降低成本并缩短周期。通过分析飞行器总装装配的特点和难点,侧重分析了虚拟装配的特征和关键,重点探讨了复杂弹体结构的虚拟装配实施方案,能够有效地减少总装装配缺陷和产品的故障率,保证了产品的质量。     

飞行器设计与试验的虚拟样机技术

虚拟样机是建立在CAD/CAM、系统仿真和虚拟现实基础上的一种新概念技术，它将成为未来飞行器设计、运行和实验的重要技术手段。本文探讨了飞行器虚拟样机设计与仿真环境系统框架，对虚拟样机设计环境的系统结构、建模和虚拟实验进行了详细介绍，包括研究意义、发展背景、概念定义、设计要求、系统构成和研究开发任务等内容，旨在探讨面向飞行器系统虚拟样机及设计环境的研究与开发思路。     

虚拟装配技术应用探索

详细介绍了首都航天机械公司(以下简称首航公司)虚拟装配技术研究应用过程和经验体会。重点阐述了虚拟装配技术的应用范围和阶段,对仿真平台选择、实现过程、以及面向生产现场的装配看板等方面进行了详细介绍,最后通过实例介绍了具体应用过程。希望对开展虚拟装配技术应用研究的单位有所帮助。     

虚拟人体建模技术及其在载人航天中的应用(上)

虚拟人体是指在虚拟现实环境中根据真实人体样本的几何形态参数(如身高、围度和躯干长度等)和组织结构数据．以人体系统为原型．以人体坐标为参考系，由计算机按某种算法合成的人。在对虚拟现实技术作进一步的应用研究时，人们可以设计不同的方案来利用虚拟人体完成各种精密、甚至危险的仿真实验。     

基于WTK的虚拟产品设计研究

利用虚拟现实和虚拟原型技术及理论,进行虚拟产品设计,提出应用WTK虚拟环境开发程序,实现与CAD的集成和数据共享,构造虚拟产品设计系统。     

虚拟装配工艺系统的方案研究

综述当前虚拟装配技术的研究进展,提出进行虚拟装配工艺系统研究的工作流程、体系结构,并对具体的实现策略进行了初步分析.工作流程及体系结构的提出基本奠定了虚拟装配工艺系统的总体方案,最后对虚拟环境的开发方法进行了探讨.     

基于虚拟寄存器的控制流错误检测算法

控制流故障是航天软件系统必须面对的一个重要故障类型。提出一个基于程序基本块模型的算法CFCVR（Control Flow Checking Basedon Virtual Register，基于虚拟寄存器的控制流检测）对程序控制流进行检测。它首先通过虚拟寄存器分配算法获得虚拟寄存器，然后基于这些虚拟寄存器添加特定的控制流28．7％的性能代价和平均检测指令。这些指令可以检测模块间的控制流错误，所有工作都是在汇编源程序上完成的。实验表明CFCVR会引入平均31．3％的存储代价，而对于控制流错误检测率平均为97．1％，优于目前已存在的各种方法，能够提高航天软件容错能力和可靠性。     

一种面向多虚拟处理器的程序条件断点技术

考虑到载人航天、探月工程中嵌入式软件的编译器存在差异，编译器生成的目标文件格式和嵌入式处理器的不同，基于嵌入式处理器虚拟化技术，提出一种通用的调试信息存储结构，支持不同目标文件调试信息的通用存储；提出一种条件断点控制技术和一种通用条件断点控制模型，实现了面向多种架构虚拟处理器的程序条件断点控制；完成调试器DIP开发和功能测试。将以上技术应用于载人航天、探月工程中多个安全关键嵌入式软件测试，发现了嵌入式软件中的深层软件问题。     

校园三维虚拟数字地图设计与开发

探索一种构建校园三维虚拟数字地图的技术方案,以北华航天工业学院三维虚拟校园设计开发为例,详细介绍了校园三维地图的图像设计方法及校园漫游系统的实现方法。     

卫星总装工艺中的数字样机技术

简要介绍了数字样机技术在国内外的应用情况和当前总装工艺中存在的问题,从装配模型建立、虚拟装配技术、数字化工装设计、工程数据库的建立与集成等几方面,详细介绍了数字样机技术在航天器总装工艺技术中的实施要点和过程,提出了航天器总装工艺全过程数字化的解决方案。     

柔索驱动式航天员虚拟微重力训练系统控制与实验

针对现有的航天员地面微重力训练设备存在成本高、单次训练时间短、模拟精度低等问题,提出了一种柔索驱动的航天员虚拟微重力训练系统。通过采样航天员对作业对象的操作力,控制柔索驱动虚拟物体(末端执行器)运动,使虚拟物体符合在微重力环境中的运动规律。建立了柔索驱动训练系统的动力学模型,分析了系统的特性。针对传统力伺服系统多余力对控制力精度影响较大且难以克服的问题,提出了一种使用弹簧产生柔索张力的并联柔索全位置型控制方法,并引入力/速局部反馈的控制策略。实验结果表明,系统克服多余力效果明显,可以获得较高的驱动力控制精度;虚拟质量在操作力作用下的运动符合在微重力环境中的运动规律,且有较高的模拟精度;系统稳定性良好,可以实现微重力环境中移动不同质量物体的虚拟作业训练。     

反舰导弹基于虚拟目标的大空域变轨弹道设计

基于虚拟目标的概念,设计了一种适合于三维空间情况的简单的比例 导引律。利用该导引律引导反舰导弹去追踪空间的虚拟目标,可以使反舰导弹 实现大空域变轨弹道。采用大空域变轨弹道有利于发挥反舰导弹的机动能力, 增加飞行弹道的多变性,从而提高反舰导弹的突防能力。最后,通过弹道仿真证 明了所提出的比例导引律是很有效的。     

基于动态链接库的虚拟仪表建模与仿真

仿真模型的可复用性是建模与仿真领域的研究重点。在分析基于DiS-TI GL Studio的虚拟仪表一般设计方法基础上,从提升仿真模型可复用性角度出发,研究了基于动态链接库的虚拟仪表和虚拟面板设计方法,提出了仿真系统中虚拟面板的动态加载技术。工程实践表明,该方法可以显著提高仿真模型可复用性,为复杂武器系统中虚拟面板与仿真系统的融合提供高效解决方案。     

一种多约束条件下的三维变结构制导律

针对现代空地导弹多约束、高精度制导的基本需求，从末段精确制导问题的三维数学模型出发，利用虚位移概念构建弹目相对运动关系，结合滑模变结构理论的基本特点，推导出一种满足制导精度、落角和入射角多约束条件的三维变结构制导律。并利用滑模理论构建非线性观测器，对未知量进行估计和预测。最后通过典型弹道的仿真，验证了本文提出的制导律的良好性能和较强的通用性。结果显示该制导律具有较强的鲁棒性和自适应能力，能较灵活地解决各约束量间的平衡关系。     

信息战与航天信息装备

从20世纪90年代以来的四场高科技战争的角度，阐述了信息战的概念、信息战的三个发展阶段及未来趋势。强调了航天系统在信息战中的贡献，分析了天基信息系统、导弹武器系统、空天攻防武器装备和空间数学仿真作战实验室等在信息战中的作用。     

基于神经网络的导弹姿态控制系统故障诊断

本文提出了一种多层前向神经网络快速误差向后传播学习算法ＦＢＰ（ＦａｓｔｅｒｒｏｒＢａｃｋＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＬｅａｒｎｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ），通过某导弹姿态控制系统故障诊断的仿真研究，验证了ＢＰ（误差后向传播学习算法）和ＦＢＰ用于导弹姿态控制系统故障诊断的有效性，ＦＢＰ学习算法较之ＢＰ学习算法学习速度的快速性     

斜装冗余传感器的分布式导航系统研究

为了满足低成本、高性能惯性导航要求,解决传统单一主惯导系统的成本高、体积大等问题,利用低成本MEMS惯性传感器,采用传感器斜装冗余配置,在最优卡尔曼滤波的基础上提出了一种基于虚拟传感器的最优信息融合技术,简化了测量系统的动态模型,减小计算的同时提高了测量精度。将斜装冗余惯性测量节点安装在载体的不同位置构成基于斜装冗余传感器的分布式导航系统,分析了分布式结构,利用基于虚拟传感器的等效模型,设计了分布式导航系统的测量融合系统。通过仿真试验,校验了基于虚拟传感器的最优信息融合有效地提高了测量精度,基于斜装冗余传感器的分布式导航具有较高的导航精度,同时证明此方法具有一定的抗干扰能力,能够抑制载体局部随机扰动对导航性能的影响。     

航天控制系统潜在分析技术应用研究

潜在分析技术是提高控制系统安全性与可靠性的一项重要的分析工具,它对查询运载火箭或导弹控制系统潜在问题与设计缺陷,保证系统安全性与可靠性具有非常重要的意义. 通过对国外潜在分析技术进行比较研究和对国内航天控制系统潜在分析技术的现状进行分析,得出重要结论:在航天领域应开发适合中国国情的人工智能计算机潜在分析技术,以保证火箭或导弹的安全性和可靠性.     

用现代谱估计法实现导弹系统仿真模型的高可信度确认

本文概述导弹仿真模型的确认方法和各自的优缺点及应用范围。分析了导弹系统仿真过程输出序列的特点,并根据现代谱估计方法对短序列、低信噪比序列进行谱估计时分辩力高的特点,提出了一种导弹系统仿真模型有效性确认的新方法,并结合某型号半实物仿真过程给出应用结果。     

导弹级间热分离动态特性仿真研究

级间热分离具有改善和提高继续飞行级的稳定性和入轨精度而被固体弹道式导弹广泛采用。以某导弹级间热分离为研究背景建立了分离动态方程,基于ADAMS平台进行了参数化模型的分离动力学仿真分析,协调、选择级间分离的各种参数,阐述了级间热分离需考虑的主要问题。研究表明,虚拟现实技术是实现合理选定导弹级间热分离时序的有效途径,不仅可提高分离系统设计、分析和校核过程中的条理化和清晰度,而且为实现分离系统设计与仿真的精确化、可视化、组合化和通用化提供了较好的基础。