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基于Vega的视景仿真技术在无人机舱中的应用研究

张晋堂  
【摘要】:船舶的“机舱”是船舶的“心脏”,也是噪声的重要来源之处,“机舱”内的工作环境非常恶劣,而且核动力机舱内还具有较强的放射性危险存在,因此在20世纪60年代出现了“无人值守机舱”。近年来随着计算机技术的发展,集成化、信息化和形象化的虚拟机舱赋予了“无人机舱”新的内涵。 本文将视景仿真技术应用在对无人值守机舱的监控中,用以解决虚拟场景的实时性、逼真性和信息的高度集成,实现真正的机舱无人化。视景仿真技术是汇集了计算机图形学、多媒体、人工智能、人机接口、传感器、高度并行的实时计算等多项关键技术。 它要实现的虚拟现实系统需要进行三维模型的建立,三维模型和场景的优化,运动场景的配置,编写仿真程序,对系统中的模型进行驱动。由于条件的限制,本文只对虚拟现实技术在核动力机舱中堆芯换料的应用进行了方案的设计,并利用多自由度物理台架进行方案可行性的进行了验证。具体工作是:首先对模拟物理台架进行了机械结构的设计、加工与装配;然后建立救生艇和失事艇的三维模型,并与生成的比较真实的海底地形结合,利用仿真软件Vega进行编程,生动的演示深潜救生的全过程,并且实现从不同角度的观察;最后与仿真计算机进行网络的连接,虚拟模型的运动与实际运动模型达到同步。 通过系统开发,说明该技术在无人机舱中的应用是可行的。虚拟现实技术在无人机舱中的应用,可以使机舱操作人员结合控制系统传输的数据对机舱内各机构的运行情况有直观的、立体的、实时的掌握,提高机舱控制的准确性和安全性,降低劳动强度。


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