基于虛擬現(xiàn)實的戰(zhàn)車模擬駕駛器開發(fā)
發(fā)布時間:2021-09-01 12:18
在傳統(tǒng)的軍車訓(xùn)練以及閱兵訓(xùn)練中,不論刮風還是惡劣的氣候條件下,車輛駕駛員都要在這種殘酷的環(huán)境下進行駕駛訓(xùn)練。并且,這種大規(guī)模的訓(xùn)練方式一方面會對于真車產(chǎn)生一定的磨損,另一方面也會消耗更多的油料以及人力物力。為了解決這些現(xiàn)實的問題,應(yīng)軍方的需求,本課題以虛擬現(xiàn)實作為背景,同北京雷神博峰信息技術(shù)有限公司合作共同研發(fā)設(shè)計了一種新型的基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的戰(zhàn)車模擬駕駛器。本文首先分析了基于虛擬現(xiàn)實的戰(zhàn)車模擬駕駛器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,結(jié)合當前汽車以及坦克模擬駕駛器在國內(nèi)外的發(fā)展趨勢,提出了一種新型的戰(zhàn)車模擬駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)方法。將該設(shè)計應(yīng)用于閱兵訓(xùn)練中,不僅能夠提高駕駛員的駕駛水平,還可以減少駕駛員的訓(xùn)練時間,并且模擬出的場景逼真、操作簡單、安全可靠,大大節(jié)省了訓(xùn)練對于真車的磨損和對彈藥、油料的消耗。本文的主要工作如下:首先,分析了國內(nèi)外模擬駕駛訓(xùn)練的發(fā)展現(xiàn)狀以及本課題的研究意義,然后介紹了基于虛擬現(xiàn)實的模擬駕駛系統(tǒng)的主要技術(shù)指標,并完成了系統(tǒng)總體方案設(shè)計。其次,以Unity3D作為系統(tǒng)開發(fā)軟件平臺完成了三維模擬駕駛場景的搭建和渲染,包括戰(zhàn)車模型以及建筑物的構(gòu)建,車體碰撞形體的設(shè)置和碰撞模...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3大型交互戰(zhàn)斗模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)??Figure?1-3?Large?interactive?combat?simulation?training?network??
1983年,美國國防部研發(fā)SMNET模擬網(wǎng)絡(luò)計劃,該計劃將單一訓(xùn)練模式的??模擬器形成網(wǎng)絡(luò),綜合成為一個大型交互戰(zhàn)斗的模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)[5],其簡單示意圖如??圖1-3所示。SIMNET模擬網(wǎng)絡(luò)主要用于模擬協(xié)同作戰(zhàn),在基本的坦克駕駛乘員訓(xùn)??練基礎(chǔ)上集中訓(xùn)練連、排等多人的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練,這種模擬器在1995年的時候就開始??正式用于美國陸軍,現(xiàn)在的M1/M2步兵戰(zhàn)車均可以使用此模擬器進行訓(xùn)練。??:擬世??f模擬器iI控制臺Y??網(wǎng)絡(luò)??圖1-3大型交互戰(zhàn)斗模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)??Figure?1-3?Large?interactive?combat?simulation?training?network??在SIMNET模擬網(wǎng)絡(luò)中,每個戰(zhàn)車模擬器既是網(wǎng)絡(luò)的一個分支,又獨立成為??一個單元,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是精確模擬M1/M2坦克的內(nèi)部裝置,由視景裝置、傳感??部件、導(dǎo)航系統(tǒng)和武器裝備等組成。車載計算機能夠動態(tài)模擬武器、傳感器和發(fā)??動機的各種狀態(tài),使坦克駕駛者真正有一種在駕駛坦克的感覺。??'?俄羅斯也是研宄軍事模擬訓(xùn)練較早的國家,其非常強大的軍事能力和近代以??來恢復(fù)的軍事經(jīng)費投入,使之也在模擬器制造方面取得了重大成就。如莫洛佐夫??機械制造設(shè)計局研制出了模塊化坦克乘員模擬訓(xùn)練系統(tǒng)T-72坦克模擬駕駛器%
?引言??實物圖如圖1-4所示。這種模擬駕駛系統(tǒng)由T-72駕駛模擬器、控制面板、教員控??制臺和連接電纜等組成。駕駛艙內(nèi)在前人的基礎(chǔ)上添加了柴油機開關(guān)、空氣瓶開??關(guān)等,該設(shè)計方式可以提高受訓(xùn)人員的發(fā)動機開啟前準備工作的訓(xùn)練。模擬器上?'??裝有程序裝置和失誤裝置,程序裝置可以設(shè)置11種場景、65個訓(xùn)練科目。同時,??該模擬駕駛器能夠容納所有人員同時進行訓(xùn)練,可以實現(xiàn)協(xié)同訓(xùn)練。除了美俄兩??國,英、法、德三國也在訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的研宄上取得了較大成果,并且各有其風??格。??H集.??F?i??圖1-4?T-72坦克駕駛模擬器??Figure?1-4?T-72?tank?driving?simulator??與西方發(fā)達國家相比,我國對于戰(zhàn)車模擬訓(xùn)練的研究相對滯后。在最初的戰(zhàn)??車模擬訓(xùn)練中,訓(xùn)練人員只能通過自行想象訓(xùn)練的場景,在簡易的模擬器上進行??基礎(chǔ)訓(xùn)練。二十世紀八十年代起,我國才正式開始研發(fā)用于駕駛、射擊等單項訓(xùn)??練的模擬器
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Unity3D的虛擬駕駛系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 姜峰,陳艷,李濱城,李明坤. 智能計算機與應(yīng)用. 2017(04)
[2]虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 楊江濤. 信息通信. 2015(01)
[3]基于虛擬現(xiàn)實的汽車駕駛模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張俊友,焦學健,柴山. 機械設(shè)計與制造. 2013(04)
[4]我國自由式滑雪空中技巧體能訓(xùn)練監(jiān)控的應(yīng)用研究[J]. 牛雪松,馬毅. 沈陽體育學院學報. 2011(04)
[5]冬奧會自由式滑雪空中技巧奪金動作難度和質(zhì)量的關(guān)系[J]. 李軍艷. 冰雪運動. 2009(01)
[6]虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述[J]. 張占龍,羅辭勇,何為. 計算機仿真. 2005(03)
[7]虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉賢梅,李勤,司國海,陳雪松. 大慶石油學院學報. 2002(02)
[8]車輛駕駛模擬器的發(fā)展綜述[J]. 孫顯營,熊堅. 交通科技. 2001(06)
[9]6自由度并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化[J]. 姜虹,王小椿,陳麗萍. 機械科學與技術(shù). 1999(03)
碩士論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實的汽車駕駛模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 金若梅.東南大學 2015
[2]三自由度轉(zhuǎn)臺控制規(guī)律研究[D]. 宋強.哈爾濱工程大學 2012
[3]某新型坦克駕駛模擬訓(xùn)練系統(tǒng)視景仿真設(shè)計與研發(fā)[D]. 張廣明.大連理工大學 2011
[4]基于OSG的分布式汽車駕駛模擬器運行仿真及碰撞檢測研究[D]. 汪璇.武漢理工大學 2008
[5]基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的汽車虛擬駕駛系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 荊旭.山東理工大學 2007
本文編號:3376966
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3大型交互戰(zhàn)斗模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)??Figure?1-3?Large?interactive?combat?simulation?training?network??
1983年,美國國防部研發(fā)SMNET模擬網(wǎng)絡(luò)計劃,該計劃將單一訓(xùn)練模式的??模擬器形成網(wǎng)絡(luò),綜合成為一個大型交互戰(zhàn)斗的模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)[5],其簡單示意圖如??圖1-3所示。SIMNET模擬網(wǎng)絡(luò)主要用于模擬協(xié)同作戰(zhàn),在基本的坦克駕駛乘員訓(xùn)??練基礎(chǔ)上集中訓(xùn)練連、排等多人的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練,這種模擬器在1995年的時候就開始??正式用于美國陸軍,現(xiàn)在的M1/M2步兵戰(zhàn)車均可以使用此模擬器進行訓(xùn)練。??:擬世??f模擬器iI控制臺Y??網(wǎng)絡(luò)??圖1-3大型交互戰(zhàn)斗模擬訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)??Figure?1-3?Large?interactive?combat?simulation?training?network??在SIMNET模擬網(wǎng)絡(luò)中,每個戰(zhàn)車模擬器既是網(wǎng)絡(luò)的一個分支,又獨立成為??一個單元,其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是精確模擬M1/M2坦克的內(nèi)部裝置,由視景裝置、傳感??部件、導(dǎo)航系統(tǒng)和武器裝備等組成。車載計算機能夠動態(tài)模擬武器、傳感器和發(fā)??動機的各種狀態(tài),使坦克駕駛者真正有一種在駕駛坦克的感覺。??'?俄羅斯也是研宄軍事模擬訓(xùn)練較早的國家,其非常強大的軍事能力和近代以??來恢復(fù)的軍事經(jīng)費投入,使之也在模擬器制造方面取得了重大成就。如莫洛佐夫??機械制造設(shè)計局研制出了模塊化坦克乘員模擬訓(xùn)練系統(tǒng)T-72坦克模擬駕駛器%
?引言??實物圖如圖1-4所示。這種模擬駕駛系統(tǒng)由T-72駕駛模擬器、控制面板、教員控??制臺和連接電纜等組成。駕駛艙內(nèi)在前人的基礎(chǔ)上添加了柴油機開關(guān)、空氣瓶開??關(guān)等,該設(shè)計方式可以提高受訓(xùn)人員的發(fā)動機開啟前準備工作的訓(xùn)練。模擬器上?'??裝有程序裝置和失誤裝置,程序裝置可以設(shè)置11種場景、65個訓(xùn)練科目。同時,??該模擬駕駛器能夠容納所有人員同時進行訓(xùn)練,可以實現(xiàn)協(xié)同訓(xùn)練。除了美俄兩??國,英、法、德三國也在訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的研宄上取得了較大成果,并且各有其風??格。??H集.??F?i??圖1-4?T-72坦克駕駛模擬器??Figure?1-4?T-72?tank?driving?simulator??與西方發(fā)達國家相比,我國對于戰(zhàn)車模擬訓(xùn)練的研究相對滯后。在最初的戰(zhàn)??車模擬訓(xùn)練中,訓(xùn)練人員只能通過自行想象訓(xùn)練的場景,在簡易的模擬器上進行??基礎(chǔ)訓(xùn)練。二十世紀八十年代起,我國才正式開始研發(fā)用于駕駛、射擊等單項訓(xùn)??練的模擬器
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Unity3D的虛擬駕駛系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 姜峰,陳艷,李濱城,李明坤. 智能計算機與應(yīng)用. 2017(04)
[2]虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 楊江濤. 信息通信. 2015(01)
[3]基于虛擬現(xiàn)實的汽車駕駛模擬器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張俊友,焦學健,柴山. 機械設(shè)計與制造. 2013(04)
[4]我國自由式滑雪空中技巧體能訓(xùn)練監(jiān)控的應(yīng)用研究[J]. 牛雪松,馬毅. 沈陽體育學院學報. 2011(04)
[5]冬奧會自由式滑雪空中技巧奪金動作難度和質(zhì)量的關(guān)系[J]. 李軍艷. 冰雪運動. 2009(01)
[6]虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述[J]. 張占龍,羅辭勇,何為. 計算機仿真. 2005(03)
[7]虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉賢梅,李勤,司國海,陳雪松. 大慶石油學院學報. 2002(02)
[8]車輛駕駛模擬器的發(fā)展綜述[J]. 孫顯營,熊堅. 交通科技. 2001(06)
[9]6自由度并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化[J]. 姜虹,王小椿,陳麗萍. 機械科學與技術(shù). 1999(03)
碩士論文
[1]基于虛擬現(xiàn)實的汽車駕駛模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 金若梅.東南大學 2015
[2]三自由度轉(zhuǎn)臺控制規(guī)律研究[D]. 宋強.哈爾濱工程大學 2012
[3]某新型坦克駕駛模擬訓(xùn)練系統(tǒng)視景仿真設(shè)計與研發(fā)[D]. 張廣明.大連理工大學 2011
[4]基于OSG的分布式汽車駕駛模擬器運行仿真及碰撞檢測研究[D]. 汪璇.武漢理工大學 2008
[5]基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的汽車虛擬駕駛系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 荊旭.山東理工大學 2007
本文編號:3376966
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