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虚拟样机图形视与总线模拟实现

于海涛  
【摘要】: 随着仿真技术特别是虚拟现实技术的发展,以系统仿真、飞行动力学、电子技术、自动控制理论以及CAD/CAM技术等为基础的虚拟样机技术在大型武器系统的研制以及军事演习等方面的应用愈加的成熟起来。在大型武器系统的研制中应用虚拟样机技术可以有效的缩短研制周期,节省研制费用,并大大提高研制的效率。虚拟样机技术中的一个重点就是虚拟样机与物理样机的贴近程度,也就是模型的真实程度,称为拟真度。显然,模型的真实程度越高,仿真的准确性也就越高。 本文针对动力学虚拟样机(VPM)的前期成果的功能扩展需求,提高样机的拟真程度,为虚拟样机增加总线模拟功能以及可视化功能。 本文首先研究了动力学虚拟样机的建模理论与方法,吸收一体化建模的思想,利用面向对象的程序设计方法,完成了实现可视化功能的几何模型的建模。 接着研究了可视化仿真技术的应用,探讨了利用OpenGL读取和显示图形文件的方法,给出了可视化环境(图形视)的具体设计思路。 研究了实际物理系统中利用总线进行信息传输的功能和特点,并给出了对总线功能进行模拟的总线模块的设计原理与实现方法。 文章最后介绍了图形视环境的框架以及总线模块的使用方法,通过一个简单的算例来说明几何模型的建模过程,并给出了动画仿真的图例。 本文的研究在导弹武器系统的仿真工作中有着重要的实用意义,可以提高仿真的直观性,便于用户对整个仿真过程进行分析,使用户不必在分析数据上浪费大量的时间,而把精力集中到仿真对象系统的搭建和数学模型的准确性设计上。另外,总线模块的实现使用户建立的仿真模型进一步贴近实际的物理模型,提高模型的准确程度。


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