基于VR的航天发射视景仿真系统设计与实现

针对如何构建一个虚拟的航天发射训练平台的现实问题,设计出一种基于虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)的航天发射视景仿真系统;介绍了该视景仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用三角形面片法构建发射场的地形地貌,并通过纹理映射使地形地貌更加逼真;利用图像和3D图形混合建模的方法构建发射场的设施;运用粒子系统原理,设计出发射火箭的火焰模型。通过Vega仿真软件进行系统集成和渲染,使整个仿真系统得到实现;实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星发射的全过程,为实时指挥、判读提供辅助决策支持平台,具有极大的应用价值。     

基于STK/VO的航天任务视景仿真系统

该文在STK/VO的基础上构建了一种适于航天任务的视景仿真系统,目的在于为航天任务的分析与设计提供一个直观的可交互的可视化仿真环境.该系统引入了资源库,对仿真所需的场景、模型等资源提供了有效的管理;同时还提供了模型的离线、在线编辑和场景显示属性的实时控制等功能,使仿真场景更加逼真生动;并提供了与应用仿真模块的接口,使系统具有通用性和可重用性.该文在描述系统结构与功能的基础上,重点介绍了航天任务仿真的三维建模、编辑及显示控制,最后以一个应用实例具体说明了系统各模块的功能及仿真流程.     

基于三维GIS的导弹预警视景仿真系统实现

以预警雷达对导弹的探测为应用实例,采用Maya和Multigen Creator等视景开发工具创建了效果逼真、纹理清晰的武器装备三维模型,包括导弹模型、预警机模型和地基雷达模型,采用Skyline作为三维GIS系统开发平台,构建了一个逼真的三维的战场环境,利用C#.NET软件开发平台设计实现了一个视景仿真系统,并重点介绍了系统实现中包括实体运动建模和行为建模、碰撞检测和视点控制在内的几个关键技术的实现方法。系统能够完成预计功能,运行稳定,仿真效果逼真流畅。     

直升机视景仿真及座舱仪表显示系统实现

以开发一套直升机飞行视景仿真系统为目的,提出了一种基于Multigen Creator和Vega软件的三维视景仿真系统解决方案.利用三维图形开发软件Creator对座舱仪表模型进行可视化建模,使用自由度设置(DOF)技术实现仪表指针的动态交互.将模型加载到Vega的环境中,在VC++环境下,基于MFC实现了仪表的驱动程序,给出了具体的实现方法,设计了座舱仪表仿真界面.最后在Vega场景中仿真直升机的飞行状态,直观形象地反映直升机的飞行特性.实际仿真显示,该视是景系统的仿真效果形象逼真,令人满意.     

基于MFC和Vega的二三维联动视景仿真系统

在视景仿真系统中建立多种二、三维表现形式并保持它们之间数据一致具有重要意义。该文结合MFC和Vega系统的特点分析了二、三维联动基本原理,提出了集成MFC和Vega平台的多文档视景仿真系统框架,既避免了Vega帮在多文档开发中的不足,也充分发挥了MFC的多文档功能;然后,以MFC的消息通讯机制为基础,设汁了二、三维多文档系统信息交换机制和数据交换表,保证了二、三维系统在运行过程中数据的一致性;最后开发了多文档的卫星运动视景仿真程序。     

空面导弹飞行视景仿真系统研究

采用Creator和Vega平台以及Simulink仿真开发工具时空面导弹的飞行视景仿真技术进行了研究.提出了一种空面导弹飞行视景仿真系统的体系构架,利用获取的DED真实地形数据,通过Creator建立大地形三维模型:借助VC/MFC开发平台,实现了Simulink数字仿真系统与视景仿真的通信;在Vega中实现视景仿真系统的软件开发调试.仿真结果表明,该系统能够为空面武器系统研制阶段的参数优化和效能评估提供有效的验证平台.     

基于VR的虚拟视景系统关键技术研究

讨论了虚拟视景系统的应用背景,研究分析了三维视景软件OpenGVS的使用,对基于VR(virtual real)技术进行开发虚拟视景系统平台的总体设计和关键技术的应用进行了研究,介绍了虚拟视景系统平台在总体设计时所涉及的任务分析、任务分解等一些关键问题,着重对虚拟视景系统平台在开发时各仿真功能模块的实现进行了探讨,并对各模块的设计思想、设计方法、设计步骤进行了分析,并完成了整个平台的搭建,测试结果表明,此虚拟视景系统平台具有较高的实用性.     

地面站视景仿真系统的设计与优化

为了能更直观形象地展现无人机的飞行状态及攻击目标的效果,提高地面站操纵人员的操作效率,开发了无人机地面站三维视景仿真系统.论述了无人机地面站三维视景系统的设计方法,给出了系统总体结构图,研究了基于Vega Prime视景仿真软件的三维视景系统开发流程,以及如何采用大地形动态分页调度、独立通信线程等先进技术,重点解决了大场景下视景仿真刷新率低的难点.软件设计中引入多线程编程思想,详述了每个线程的具体实现,极大优化了程序性能.     

导弹武器发射环境视景仿真研究

虚拟某型导弹完整发射过程,在通用的计算机平台上,对开发导弹发射环境视景仿真系统进行了研究.系统设计包括场景的生成和功能效果的实现.着重介绍了系统的组成及在VC++6.0平台上利用OpenGL和DirectSound实现子模块的关键技术,提出了几项优化措施解决图像真实感与实时性的问题,最后讨论了该视景仿真系统的现实意义.     

交互式自行车模拟器视景仿真系统开发

视景仿真系统是交互式自行车模拟器的重要组成部分。其给骑车者提供逼真的虚拟三维漫游场景。开发的视景仿真系统硬件上采用PowerWall虚拟现实系统，软件上基于自主开发的虚拟现实通用应用开发平台VR Flier，提高了开发的效率。VR Flier采用面向对象方法设计，能够全面地支持小同领域和不同规模的VR应用开发。视景仿真系统通过优化以及动态调度三维场景模型的方法提高了大范围漫游场景的渲染帧率；并对场景路面坡度及视景转向信号进行平滑处理，获得很好的视景仿真效果。     

计算机红外成像仿真

利用计算机生成的景物红外图像广泛地应用于红外成像系统评估、算法改进、人员训练、任务制定、飞机设计、遥感测量以及多传感器的景物表示等方面，因此它具有重要的研究价值。本文概述了当今国内外计算机红外成像仿真的研究方法及现状，并对其未来的发展趋势进行展望。     

基于STK的航天发射可视化仿真系统设计与实现

针对航天发射实时性、高风险、不可逆的特点,设计出一种基于STK的航天发射可视化仿真系统,给发射决策层提供可靠的决策信息;设计了仿真系统的结构框架和网络结构,探讨了设计中的三维地形建模、航天器飞行数据的转换、实时仿真的时间同步等关键技术问题,通过系统集成,实现了对航天发射全过程的实时可视化;经卫星发射任务检验,结果表明,该仿真系统能够对航天发射的弹道数据进行实时处理,并实现快速显示,与传统的用VC++、Vega、OpenGL开发的仿真系统相比,具有编程工作量少、模型移植简单、代码编制与调试过程简洁等优点,能够满足航天发射任务指挥和决策的需求,对后期开展的探月工程可视化有一定的工程指导意义和应用价值。     

虚拟现实建模技术在数字化发射场中的应用

建立数字化发射场是卫星发射信息化和应急保障的基础。本文结合某卫星发射场实时性和交互性视景仿真实现的特点，采用基于三维几何模型的建模及动态显示技术的虚拟场景创建方法，讨论了虚拟漫游系统中建模流程、方法，以及关键技术的实现，分析了通用的三维场景建模的技术路线和流程，给出了地物、天空和实体模型构建的实际解决方案、方法，讨论了基于MultiGen Creator的模型格式转换、纹理贴图、模型简化、LOD技术、DOF技术等建模关键技术。采用MultiGen Creator和Vega软件平台，开发出了一个桌面型的虚拟发射场仿真系统，实现了发射场的数字化和卫星发射的实时仿真。     

基于Creator的无人飞行器三维建模和优化技术研究

随着计算机技术、信息技术的快速发展,三维可视化技术已广泛应用于无人飞行器可视化仿真领域.Creator软件是视景仿真业界普遍使用的实时可视化三维建模软件,软件提供了强大的建模功能,能够实现动态系统建模和仿真.本文着重讨论了应用三维建模软件Multigen Creator建立如无人飞行器、发射车、场景地形等三维模型的具体应用,并对三维模型进行了优化和仿真.实践表明,通过使用减少冗余面、实例化、贴图映射技术能够很好地优化模型,使三维模型逼真性和实时性俱佳.     

虚拟情景实训环境三维模拟

应用计算机技术当中的虚拟模拟技术,对于当前各领域实现虚拟情景三维模拟训练已成为可能。本文研究当前技术环境下,利用Unity3D模拟平台构造虚拟情景训练系统的开发与设计。从三维模拟训练系统的关键技术研究入手,以三维场景优化、物理碰撞逻辑检测、动态加载场景以及网络通信作为开发的重点,设计出较为先进和逼真的虚拟情境下三维模拟训练系统。并以消防部门作为系统应用的检测部门,检测结果表示此系统可以很好的表现出现场场景的模拟程度以及逻辑,对于加强消防部门的训练技术和应用效果有很大优势。     

基于数字孪生的火箭测试与发射过程健康管理技术研究

为了解决运载火箭对地面测试与发射过程中对数据综合分析能力,飞行过程的故障诊断和预测能力,以及故障处理措施的快速决策等能力的迫切需求,提出一种基于数字孪生技术的火箭测试与发射过程健康管理系统设计方案;该方案通过建立运载火箭测试与发射阶段数字孪生模型,实现对火箭测试和发射过程的天地镜像仿真,依托数字孪生模型,对运载火箭健康管理功能进行了设计和优化;利用真实火箭和数字孪生火箭的信息交互,可有效实现火箭测试过程数据分析、飞行过程协同诊断,以及故障处理决策支持等功能;该系统提高了火箭发射的可靠性,为火箭可靠飞行提供了技术保障;同时,该技术在运载火箭健康管理上的应用也面临一些关键技术还需要进一步突破和发展.     

基于Multigen的无人机任务飞行仿真系统

介绍基于Multigen仿真软件Multigen Creator, Creator Terrain Studio和Vega Prime的无人机任务飞行仿真系统,在Vega Prime中建立无人机的飞行控制运动函数,实现无人机模型在虚拟仿真场景中的六自由度运动。基于.NET 2003环境下多线程编程技术和SBS网络数据传输,实现该系统的实时应用。仿真结果表明该系统能较好地模拟无人机作战飞行任务。     

靶弹突防有源干扰机应用及其STK仿真研究

有源干扰机是靶弹突防系统的重要组成部分,如何应用好干扰机对于试验突防场景构建的成败起到十分关键的作用,有必要深入研究。在对突防有源干扰机工作过程与原理进行归纳总结的基础上,分析了与干扰机应用紧密相关的释放时刻、释放角度和释放速度等靶弹发射诸元,采用了卫星工具包STK对包含1枚靶弹1枚导弹和2个有源干扰机的场景进行了仿真,仿真分析时间在加速模式下可缩减至1分钟以内;利用仿真结果对靶弹发射诸元和干扰机参数的合理性进行了验证,从而为反导试验任务中突防场景构建提供技术支撑,具有良好的实用价值。