基于虚拟现实的战车模拟驾驶器开发
发布时间：2021-09-01 12:18
在传统的军车训练以及阅兵训练中,不论刮风还是恶劣的气候条件下,车辆驾驶员都要在这种残酷的环境下进行驾驶训练。并且,这种大规模的训练方式一方面会对于真车产生一定的磨损,另一方面也会消耗更多的油料以及人力物力。为了解决这些现实的问题,应军方的需求,本课题以虚拟现实作为背景,同北京雷神博峰信息技术有限公司合作共同研发设计了一种新型的基于虚拟现实技术的战车模拟驾驶器。本文首先分析了基于虚拟现实的战车模拟驾驶器的研究现状和发展趋势,结合当前汽车以及坦克模拟驾驶器在国内外的发展趋势,提出了一种新型的战车模拟驾驶训练系统的设计与实现方法。将该设计应用于阅兵训练中,不仅能够提高驾驶员的驾驶水平,还可以减少驾驶员的训练时间,并且模拟出的场景逼真、操作简单、安全可靠,大大节省了训练对于真车的磨损和对弹药、油料的消耗。本文的主要工作如下:首先,分析了国内外模拟驾驶训练的发展现状以及本课题的研究意义,然后介绍了基于虚拟现实的模拟驾驶系统的主要技术指标,并完成了系统总体方案设计。其次,以Unity3D作为系统开发软件平台完成了三维模拟驾驶场景的搭建和渲染,包括战车模型以及建筑物的构建,车体碰撞形体的设置和碰撞模...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３大型交互战斗模拟训练网络??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌａｒｇｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ?ｃｏｍｂａｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｒａｉｎｉｎｇ?ｎｅｔｗｏｒｋ??
１９８３年，美国国防部研发ＳＭＮＥＴ模拟网络计划，该计划将单一训练模式的??模拟器形成网络，综合成为一个大型交互战斗的模拟训练网络［５］，其简单示意图如??图１－３所示。ＳＩＭＮＥＴ模拟网络主要用于模拟协同作战，在基本的坦克驾驶乘员训??练基础上集中训练连、排等多人的战术训练，这种模拟器在１９９５年的时候就开始??正式用于美国陆军，现在的Ｍ１／Ｍ２步兵战车均可以使用此模拟器进行训练。??：拟世??ｆ模拟器ｉＩ控制台Ｙ??网络??图１－３大型交互战斗模拟训练网络??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌａｒｇｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ?ｃｏｍｂａｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｒａｉｎｉｎｇ?ｎｅｔｗｏｒｋ??在ＳＩＭＮＥＴ模拟网络中，每个战车模拟器既是网络的一个分支，又独立成为??一个单元，其内部的结构是精确模拟Ｍ１／Ｍ２坦克的内部装置，由视景装置、传感??部件、导航系统和武器装备等组成。车载计算机能够动态模拟武器、传感器和发??动机的各种状态，使坦克驾驶者真正有一种在驾驶坦克的感觉。??＇?俄罗斯也是研宄军事模拟训练较早的国家，其非常强大的军事能力和近代以??来恢复的军事经费投入，使之也在模拟器制造方面取得了重大成就。如莫洛佐夫??机械制造设计局研制出了模块化坦克乘员模拟训练系统Ｔ－７２坦克模拟驾驶器％
?引言??实物图如图１－４所示。这种模拟驾驶系统由Ｔ－７２驾驶模拟器、控制面板、教员控??制台和连接电缆等组成。驾驶舱内在前人的基础上添加了柴油机开关、空气瓶开??关等，该设计方式可以提高受训人员的发动机开启前准备工作的训练。模拟器上?＇??装有程序装置和失误装置，程序装置可以设置１１种场景、６５个训练科目。同时，??该模拟驾驶器能够容纳所有人员同时进行训练，可以实现协同训练。除了美俄两??国，英、法、德三国也在训练模拟系统的研宄上取得了较大成果，并且各有其风??格。??Ｈ集．??Ｆ?ｉ??图１－４?Ｔ－７２坦克驾驶模拟器??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔ－７２?ｔａｎｋ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ??与西方发达国家相比，我国对于战车模拟训练的研究相对滞后。在最初的战??车模拟训练中，训练人员只能通过自行想象训练的场景，在简易的模拟器上进行??基础训练。二十世纪八十年代起，我国才正式开始研发用于驾驶、射击等单项训??练的模拟器
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Unity3D的虚拟驾驶系统的开发与应用[J]. 姜峰,陈艳,李滨城,李明坤. 智能计算机与应用. 2017(04)
[2]虚拟现实技术的国内外研究现状与发展[J]. 杨江涛. 信息通信. 2015(01)
[3]基于虚拟现实的汽车驾驶模拟器设计与实现[J]. 张俊友,焦学健,柴山. 机械设计与制造. 2013(04)
[4]我国自由式滑雪空中技巧体能训练监控的应用研究[J]. 牛雪松,马毅. 沈阳体育学院学报. 2011(04)
[5]冬奥会自由式滑雪空中技巧夺金动作难度和质量的关系[J]. 李军艳. 冰雪运动. 2009(01)
[6]虚拟现实技术概述[J]. 张占龙,罗辞勇,何为. 计算机仿真. 2005(03)
[7]虚拟现实技术及其应用[J]. 刘贤梅,李勤,司国海,陈雪松. 大庆石油学院学报. 2002(02)
[8]车辆驾驶模拟器的发展综述[J]. 孙显营,熊坚. 交通科技. 2001(06)
[9]6自由度并联机器人结构参数的优化[J]. 姜虹,王小椿,陈丽萍. 机械科学与技术. 1999(03)
硕士论文
[1]基于虚拟现实的汽车驾驶模拟系统的设计与实现[D]. 金若梅.东南大学 2015
[2]三自由度转台控制规律研究[D]. 宋强.哈尔滨工程大学 2012
[3]某新型坦克驾驶模拟训练系统视景仿真设计与研发[D]. 张广明.大连理工大学 2011
[4]基于OSG的分布式汽车驾驶模拟器运行仿真及碰撞检测研究[D]. 汪璇.武汉理工大学 2008
[5]基于虚拟现实技术的汽车虚拟驾驶系统的研究与开发[D]. 荆旭.山东理工大学 2007
本文编号：3376966
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３大型交互战斗模拟训练网络??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌａｒｇｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ?ｃｏｍｂａｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｒａｉｎｉｎｇ?ｎｅｔｗｏｒｋ??
１９８３年，美国国防部研发ＳＭＮＥＴ模拟网络计划，该计划将单一训练模式的??模拟器形成网络，综合成为一个大型交互战斗的模拟训练网络［５］，其简单示意图如??图１－３所示。ＳＩＭＮＥＴ模拟网络主要用于模拟协同作战，在基本的坦克驾驶乘员训??练基础上集中训练连、排等多人的战术训练，这种模拟器在１９９５年的时候就开始??正式用于美国陆军，现在的Ｍ１／Ｍ２步兵战车均可以使用此模拟器进行训练。??：拟世??ｆ模拟器ｉＩ控制台Ｙ??网络??图１－３大型交互战斗模拟训练网络??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌａｒｇｅ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ?ｃｏｍｂａｔ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｒａｉｎｉｎｇ?ｎｅｔｗｏｒｋ??在ＳＩＭＮＥＴ模拟网络中，每个战车模拟器既是网络的一个分支，又独立成为??一个单元，其内部的结构是精确模拟Ｍ１／Ｍ２坦克的内部装置，由视景装置、传感??部件、导航系统和武器装备等组成。车载计算机能够动态模拟武器、传感器和发??动机的各种状态，使坦克驾驶者真正有一种在驾驶坦克的感觉。??＇?俄罗斯也是研宄军事模拟训练较早的国家，其非常强大的军事能力和近代以??来恢复的军事经费投入，使之也在模拟器制造方面取得了重大成就。如莫洛佐夫??机械制造设计局研制出了模块化坦克乘员模拟训练系统Ｔ－７２坦克模拟驾驶器％
?引言??实物图如图１－４所示。这种模拟驾驶系统由Ｔ－７２驾驶模拟器、控制面板、教员控??制台和连接电缆等组成。驾驶舱内在前人的基础上添加了柴油机开关、空气瓶开??关等，该设计方式可以提高受训人员的发动机开启前准备工作的训练。模拟器上?＇??装有程序装置和失误装置，程序装置可以设置１１种场景、６５个训练科目。同时，??该模拟驾驶器能够容纳所有人员同时进行训练，可以实现协同训练。除了美俄两??国，英、法、德三国也在训练模拟系统的研宄上取得了较大成果，并且各有其风??格。??Ｈ集．??Ｆ?ｉ??图１－４?Ｔ－７２坦克驾驶模拟器??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔ－７２?ｔａｎｋ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｏｒ??与西方发达国家相比，我国对于战车模拟训练的研究相对滞后。在最初的战??车模拟训练中，训练人员只能通过自行想象训练的场景，在简易的模拟器上进行??基础训练。二十世纪八十年代起，我国才正式开始研发用于驾驶、射击等单项训??练的模拟器
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Unity3D的虚拟驾驶系统的开发与应用[J]. 姜峰,陈艳,李滨城,李明坤. 智能计算机与应用. 2017(04)
[2]虚拟现实技术的国内外研究现状与发展[J]. 杨江涛. 信息通信. 2015(01)
[3]基于虚拟现实的汽车驾驶模拟器设计与实现[J]. 张俊友,焦学健,柴山. 机械设计与制造. 2013(04)
[4]我国自由式滑雪空中技巧体能训练监控的应用研究[J]. 牛雪松,马毅. 沈阳体育学院学报. 2011(04)
[5]冬奥会自由式滑雪空中技巧夺金动作难度和质量的关系[J]. 李军艳. 冰雪运动. 2009(01)
[6]虚拟现实技术概述[J]. 张占龙,罗辞勇,何为. 计算机仿真. 2005(03)
[7]虚拟现实技术及其应用[J]. 刘贤梅,李勤,司国海,陈雪松. 大庆石油学院学报. 2002(02)
[8]车辆驾驶模拟器的发展综述[J]. 孙显营,熊坚. 交通科技. 2001(06)
[9]6自由度并联机器人结构参数的优化[J]. 姜虹,王小椿,陈丽萍. 机械科学与技术. 1999(03)
硕士论文
[1]基于虚拟现实的汽车驾驶模拟系统的设计与实现[D]. 金若梅.东南大学 2015
[2]三自由度转台控制规律研究[D]. 宋强.哈尔滨工程大学 2012
[3]某新型坦克驾驶模拟训练系统视景仿真设计与研发[D]. 张广明.大连理工大学 2011
[4]基于OSG的分布式汽车驾驶模拟器运行仿真及碰撞检测研究[D]. 汪璇.武汉理工大学 2008
[5]基于虚拟现实技术的汽车虚拟驾驶系统的研究与开发[D]. 荆旭.山东理工大学 2007
本文编号：3376966
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