设定航点与虚拟自动识别航标导航海坛海峡

为解决通航密度大、航道窄以及航行线路复杂区域的船舶通航安全问题,以具有典型代表性的海坛海峡为例,利用虚拟航点与虚拟AIS数字航标进行海坛海峡的导航.该海峡航行环境复杂.新修建的海峡大桥对船舶通航提出了更高的要求,仅靠VTS和AIS航标不能完全解决所有的问题.采用数字化航标--AIS虚拟航标帮助导航,依据有限个离散航点拟合成船舶航线函数,AIS基站利用编程方式将AIS虚拟航标信息通过VHF频道传送到AIS船台,并在与AIS相连接的电子海图中显示于航线两侧,以便解决复杂水域的航行问题.这种方法既节省了航标的维护费用,又能动态地对某海域适当地增减航标,有效地保证船舶在该海域中安全地航行.     

基于VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用

常规的舰船航行轨迹规划技术,设置探索航行线路的栅格疏密值差异过大,导致对复杂海域的航行轨迹规划不合理,为此研究VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用。该技术对海域环境中的航行区、障碍区以及舰船自身进行虚拟场景模拟实现人机交互,通过动力学的运动曲线计算舰船的动态位姿,根据障碍物在航行区域的分布、体积等数据设置栅格大小,驱动虚拟舰船,提取舰船的航行曲线、侧倾角曲线以及侧向加速曲线,调整舰船航行轨迹。实验结果表明,与2种常规技术的应用相比,虚拟现实技术设置的栅格疏密值更加符合航行轨迹规划要求,所得到的航行轨迹更加合理。     

舰炮供弹系统动力学仿真分析

某型舰炮采用内能源转管自动机,弹鼓式供弹系统,本文利用CAD仿真软件,建立其供弹系统的虚拟样机模型,采用多体系统动力学的方法模拟舰炮实际工作时受冲击的过程,并进行动力学仿真分析,得到弹鼓角速度、扭矩曲线和齿轮之间的啮合力曲线,为该舰炮供弹系统的优化设计提供了理论依据。采用弹鼓阻力矩及运动状态测试系统、弹鼓运动控制系统、炮弹运动及加速度存储测试系统、数据采集及分析系统搭建弹鼓运动阻力检测装置。通过弹鼓运动阻力参数检测装置对射击过程中弹鼓运动速度、输入扭矩等参数进行采样测试,验证了仿真计算结果。     

面向狭窄机舱空间的可达性仿真研究

针对面向狭窄机舱空间的可达性仿真问题,文章在分析机舱可达性设计要素的基础上,对虚拟模型属性进行了设定,分别建立了人物属性模型和空间属性模型。同时设计了虚拟仿真环境架构,使用Creo建模软件,Maya虚拟仿真环境布局软件,建立了机舱区域模型,主要设备为柴油机及相关附件。模拟真实情况下维修人员在机舱中的行径状态和机组的检修设备状态,验证了机舱区域的可达性和设备的视觉可达性,并以三维可视化的效果展示了仿真结果,为狭窄机舱空间的可达性问题研究提供新的指导方案。     

基于DELMIA建立汽车总装工艺分析方法及优化

基于DELMIA软件以汽车后风挡玻璃安装模拟为例实现对整个汽车生产线仿真模拟,通过对后风挡装配工位标准作业分析,现生产工装模型的建立与调入,机器人仿真动作建立,搭建虚拟仿真平台,最终通过光学全身动捕系统优化和完善人员动作,使仿真的真实度向现生产高度逼近。通过仿真平台对新车型进行总装工艺校核、定义总装零部件装配顺序和计算生产节拍,从而替代工艺验证样车,极大缩短产品开发工艺验证周期。虚拟仿真工厂的应用切实有助于加快汽车产品的上市速度,提升企业的竞争力。     

高等级自动驾驶汽车虚拟测试：研究进展与前沿

安全性测试是高等级自动驾驶汽车（Highly Automated Vehicles,HAV,指具备L3级及以上能力的自动驾驶汽车）规模化应用的基本保障。鉴于HAV测试对象与测试标准的变革,传统基于里程的车辆测试方法论不再适用,场景化虚拟测试正成为验证HAV安全性的核心方法。基于与国内外多家HAV研发机构开展虚拟测试合作的基础上,针对测试场景、测试工具和测试方法等方面的技术难点和学术问题进行汇总、归纳和分析。测试场景方面,围绕场景覆盖度的要求,需重点关注测试场景自主划分、自动化仿真生成和未知高风险场景搜寻等理论方法。测试工具方面,在构建HAV自动驾驶系统“环境感知-规划决策-运动执行”一体化仿真工具的基础上,需研究支撑测试场景生成、驾驶行为双向交互和多传感器物理模型融合的高可信仿真技术。测试方法方面,针对海量测试场景、HAV驾驶能力非单调变化等特征,亟待开展覆盖度驱动型测试方法、加速测试方法和多目标测试与评估等的研究。此外,在上述研究挑战的基础上,面向HAV虚拟测试自动化、快速化、一体化和协同化的应用需求,提出HAV虚拟测试仿真即服务（Simulation as a Service,SAAS）的系统架构,并进一步明确HAV安全性诊断分析、系统自主优化训练和面向系统快速迭代升级的测试方法等SAAS重点研究需求。