一、虚拟环境中坦克动力学通用分析方法（论文文献综述）
吕宗霖[1]（2021）在《基于CryEngine引擎的坦克载具驾驶模拟研究》文中研究指明坦克载具驾驶在国家军队训练中具有举足轻重的地位,但在实际训练中,存在着风险系数高、训练成本高等弊端。在军事训练中,坦克车运动的驾驶（包括普通驾驶和射击）是坦克车训练的重要组成部分。结合虚拟现实技术,通过计算机软件建立相应的训练模型,并制作相应的硬件来模拟逼真的训练环境,使训练者能够与所建立的虚拟环境中的场景模型和对象模型进行交互,从而产生逼真的模拟效果达到训练目的。本文通过分析现有坦克载具模拟训练系统以及虚拟现实开发平台,对比确定了使用CryEngine引擎进行系统项目开发,并制作对应的硬件设备进行坦克载具驾驶模拟系统的实现。主要从现实中坦克载具的训练场地及训练内容出发,对训练的目的、内容、交互方式等方面的需求深入探讨分析,结合对坦克载具主要组件的结构分解,对系统开发过程中的问题进行了深入研究,设计了完整的坦克载具驾驶模拟系统。主要研究内容如下。（1）用OBB树算法解决CryEngine引擎中碰撞检测技术和坦克载具驾驶模拟系统结合的项目开发问题,通过构建OBB树,使得系统既可以更加精确的检查物体与物体的位置,又可以减轻计算量。一方面减少穿模状况的出现,另一方面提高了开发系统在碰撞检测方面关于准确性和即时性的平衡。（2）构建出与真实的坦克载具训练相对应的虚拟训练场景,在设计并实现硬件模拟设备通讯串口后,训练者可通过操控驾驶挡位、刹车、油门、射击器等硬件模拟设备,在虚拟训练场景中实现对坦克载具的控制,对整个坦克载具的驾驶训练过程进行操作模拟,达到了预期的人机交互效果,使训练者在载具驾驶方面得到训练,也对坦克载具的相关知识进行学习。（3）在原有MD5加密算法的基础上,使用对数学碰撞有更好效果的Murmur Hash算法来提高系统对数据传输的承载能力,完善了系统运行的稳定性问题,同时解决系统各个功能模块的接口调用问题、模型仿真效果和显示效率等问题。坦克载具驾驶训练和虚拟现实技术的结合可以弥补传统训练中的不足,有效地解决新手真实场景训练的风险系数高、训练成本高、空间占用大、时间效率低等问题,也能使操作人员更加精细地学习载具的驾驶原理。本文研究的坦克载具驾驶模拟系统具有仿真性强、可扩展性较好等特点,打破了空间和实际装备的限制,并通过对碰撞检测和数据传输技术的优化,提升了CryEngine引擎在实际项目开发中的性能,对虚拟现实技术的实际项目开发具有重要意义。
孔祥旭[2]（2021）在《基于Unity3D的帆船训练模拟系的设计与研究》文中进行了进一步梳理随着人们对健康生活要求的日益提高,帆船运动在中国得到迅速发展。相比于其他运动形式,帆船运动先天具有准入门槛高、投入成本大、危险性更高等特点,其本身的地域限制和对运动环境的依赖也一同阻碍了帆船运动事业的进一步发展。针对现有阻碍帆船运动发展的各种问题,设计了一种基于Unity3D的帆船训练模拟系统,为帆船爱好者和入门运动员提供一种更加安全、便捷、低成本的训练方案,并以视景模拟、力反馈模拟、操作环境模拟为主要研究任务,对系统进行具体开发。首先,总结了OP级帆船训练模拟系统的设计和使用需求,设计了以Unity3D引擎为功能核心的,包含视景模拟、力反馈模拟、操作环境模拟、运动模拟功能的系统总体方案,搭建了相应的总体硬件设备模型。其次,使用Solidworks软件绘制了虚拟帆船模型,并在Unity3D引擎中完成了帆船模型的装配和各部分坐标重置。使用Unity3D引擎搭建了虚拟海上环境,设置了各类辅助标志和辅助视听组件,为实时视景模拟的实现提供了环境基础。再次,根据OP级帆船的航行特点和受力情况,通过对象嵌套使航行层对象与摇荡层对象分离。针对帆船的摇荡模拟,设计了两种模拟方案——动画模拟方案和浮力球模拟方案。针对帆船的航行模拟,编写了包括操作功能、环境设置功能和航行执行功能在内的多个控制脚本,实现了对虚拟帆船对象的控制。最后,通过分析OP级帆船的船载操控设备的功能,设计了模拟舱机械结构和模拟舱中用以向系统发送操作信号和实现对操作者实时力反馈的人机交互设备,以及设备与计算机Unity3D引擎的通讯方案。以船舵部分为例,进行了人机交互设备的通讯实验和模拟训练功能测试,实现了利用外部专用设备控制帆船行为以及船舵设备的力矩反馈驱动。
刘宇涵[3]（2020）在《特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究》文中研究表明特种装备在国防科工和社会生产中占据着非常重要的地位,特种装备的种类十分多样,包括国防装备、工程机械、高端实验器械等,其结构复杂,产品开发周期需经历方案论证、概要与详细设计、加工制造、装配和测试等串行阶段。然而其核心环节中人-机-环境的测试验证是事后验证,导致各环节反复,致使研发成本大量增加,造成产品上市与应用周期延长,因此,对特种装备的全生命周期进行实时仿真能够帮助解决特种装备生产、检测、投入使用到安全维护各环节遇到的问题。本文专注于对特种装备全生命周期中部分重要环节的仿真,对其中的关键技术进行研究与实现,主要包括:特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游、基于刚体动力学的特种装备运动与虚拟操控的物理仿真实现、特种装备伪装用柔性织物实时绘制算法改进、以及特种装备实时仿真中多途径人机交互技术的探索和实现。首先,针对特种装备仿真效果差、场景单一和大型环境绘制延时等问题,探索一种能够对多种特种装备及大型场景进行实时仿真的方法。以集成实车、风力发电机和分子级轴承性能试验样机等多种特种装备及其运行场景为实例,采用专项优化模型材质中面片和三角形的策略,引入多层次细节重划分方法,大大缩减绘制模型数量,实现模型材质轻量化,降低仿真的时延;采用微表面材质模型,引入PBR渲染管线技术,完善材质纹理的真实感,减少渲染时间。从而实现对特种装备所处大型场景的实时绘制与漫游。其次,针对特种装备运动和虚拟操控,以徐工集团水泥泵车、压路机和装载机等多种特种工程车辆为例,采用抽象简化模拟物体运动关系的策略,引入刚体动力学实现特种装备和其他对象模拟方法,对多个特种装备进行受力关系分析,对其在场景中的各个运动关节和部件的受力情况进行描述,对各部件受力姿态相关参数进行优化调整,减少特种装备运动和操控上物理仿真的运算量,避免一定程度物理运动仿真偏差大的情况,提高物理仿真的精确性;保证在每一个绘制时间步长内的时间耗散均在虚拟操控容许的时延之内,实现特种装备运动和虚拟操控的实时性。再次,对于特种装备的伪装应用方面,本文对伪装的柔性布料进行仿真模拟。装备伪装评估在现代装备领域是一个重要的技术,军事伪装的不断发展主要得益于人类科技的进步。采用专注于布料的模型建立和动态模拟的策略,从布料的结构和运动为切入点,通过对布料模拟的几何参数和行为参数的分析,对布料模型的建立方法进行优化,减少运算量;对于异质布料的动态绘制,将场景中不同布料的属性和迭代次数进行分类处理,实现不同的材质效果,提高异质布料动态仿真的真实度;提出一种基于动力学方法的随机可控的区域风场模型,减少风场中布料撕裂效果模拟的时延,并对风场中布料撕裂算法进行改进,随网格变化动态改变质点的撕裂阻尼,改善布料撕裂的仿真效果,实现真实的撕裂效果模拟。最后,针对现有的虚拟现实场景交互模式单一且难以取得良好效果的问题,对特种装备实时仿真中多途径人机交互技术进行探索和实现。采用对不同交互需求进行定向设计和交互设计统一化的策略,设计一套完整的虚拟交互框架、流程和方法。对能够进行语音交互的场景,对声音的采集和合成方法进行改进,优化声音交互端的工作,降低场景声音延时,实现实时虚拟声场沉浸体验;对于复杂工作环境中传统交互无法达到预期效果的情况,设计一套能够用于多种虚拟场景中的手势交互指令集,对人体不同的区域范围构画交互内容,降低手指交互指令间的冲突,提高手势指令的控制效率,实现统一的手势交互;对于沉浸式的交互需求,采用HTC VIVE等设备搭建真实的虚拟场景,获得更加真实的交互体验,从而降低使用者在实际操作过程中遇到的意外情况;对于交互舒适性的研究,在人机操作舒适性验证平台实践中,完成对大吨位装载机和双钢轮压路机操作系统的模拟,有效控制企业的产品研发成本。
石露[4]（2020）在《基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究》文中认为目前广泛使用的基于底层图形接口Open-GL或Direct3D的可视化仿真系统效率低下,且各种作战仿真研究的首要目标是提高其环境的真实性。因此,本文针对当前坦克模拟训练系统在高逼真度、高效率、跨平台和强交互性等方面的不足,提出了基于跨平台开发引擎Unity3D坦克虚拟驾驶模拟系统的设计思想。采用插件集成开发的模式对视景系统进行设计并做仿真研究,完成了由视景仿真模块、实时天气特效管理模块、行为驱动仿真模块、仪表仿真模块和坦克作战仿真模块、控制界面等子模块所组成的坦克虚拟驾驶视景仿真系统,并讨论了各个子模块的设计功能和技术原理。首先,结合坦克驾驶信息融合的实际需求和国内外最新的信息融合动态,提出了改进的信息融合功能模型,同时建立了与之对应的战场态势感知系统评价体系,旨在将虚拟现实与态势感知结合起来,为未来坦克虚拟驾驶提供理论的方案设计。其次,以现代坦克主战场为背景及视景仿真系统的高逼真度要求,开展虚拟场景混合建模方法的研究,并在三维建模软件3ds Max下建立了坦克模型及三维场景相关模型。采用地形绘制技术构建了真实感较强且多样的坦克虚拟驾驶场景,通过获得高精度低面数的DEM（Digital Elevation Model,数字高程模型）构建真实地形。以往的模拟驾驶系统仅简单地对雨、雪、雾等自然景观进行仿真,并未结合实地环境。本系统设置了天气系统管理模块来动态控制雨、雪、雾的仿真特效,具有实时和交互的特性。通过调整系统粒子数量,实现不同强度的雨、雪、雾的特效渲染,同时从地理位置上对应现实城市,将预置的地理位置的真实气象数据实时返回,并将现实天气同步到虚拟场景中,用户可根据实时天气状况对虚拟场景中的天气特效做出动态调整,在一定程度上有助于坦克操纵时提前做出合适的预判。此外,在仿真软件Unity3D中,根据坦克车辆动力学模型和碰撞器的使用,设计了满足本系统要求的控制程序脚本,坦克可以实现多种场景下的驱动仿真,在虚拟环境中能够紧贴高低起伏的地面实时完成前进、倒车、制动、左右转弯、瞄准敌方目标开炮等行为。本文提出了基于X Dreamer状态机坦克虚拟驾驶控制方案,极大地减少了系统资源消耗。最后,通过采用NPC（Non-Player Character,非玩家角色）自动寻路算法进行智能感知,NPC坦克能够动态规划路径,进而锁定敌方目标,然后与用户操纵的坦克一起完成编队协同作战仿真。经测试验证,视景仿真系统运行后保持在101-372FPS（Frame Per Second,帧率）,本系统的各模块设计仿真效果均已较好实现,基本达到了视景仿真系统实时交互性和真实沉浸感的要求。
姚寿文,丁佳,王瑀,胡子然[5]（2019）在《坦克车辆虚拟远程驾驶技术综述》文中研究表明无人驾驶以及人工智能是目前车辆领域的研究热点。考虑试验成本,如何在虚拟环境中进行无人车道路测试成为了新的研究方向。战争的无人化也受各发达国家的重点关注,对坦克车辆而言,无人化将是未来的研究方向之一,将有效降低作战人员的伤亡。战场环境的多变性,兼顾作战精度,应对战场突发情况等,使坦克的无人化更为困难,而坦克车辆远程驾驶是实现坦克无人驾驶的又一个发展方向。本文结合虚拟现实技术,提出了坦克车辆虚拟远程驾驶的技术途径以及关键技术,企图使战场环境下坦克的无人化成为可能。
蒋保华[6]（2019）在《履带式坦克越野通过性仿真研究》文中指出履带式坦克在军事领域有着举足轻重的作用,具有火力大、机动性高、防护性好的特点,是陆地作战的主要武器。如何提高坦克的越野通过性,使其在战场上发挥自身的优势,是现代坦克研究的热门课题。在查阅大量相关文献的基础上,研究履带式坦克的行走性能理论,完成其运动学分析、履带与土壤作用关系分析以及动力学分析,为履带式坦克行走系统的动力学仿真提供理论依据。阐述了多体动力学建模仿真原理以及履带式坦克越野通过性仿真方法,选取某型坦克,建立虚拟样机,选取数种典型路面工况,利用多体动力学建模仿真软件完成越野通过性的仿真与分析,并将仿真结果与实际参数对比分析,验证履带式坦克越野通过性仿真的可靠性。依据现有课题,在坦克开发环节,分析新式坦克的开发需求,依据履带行走系统理论分析基础,对某型坦克进行改进,确定设计方案,建立虚拟样机,应用仿真方法分析设计方案能否满足越野通过性的相关指标,完成物理样机试制与相关试验。仿真分析及试验结果表明,履带式坦克越野通过性仿真分析可靠性较高,仿真逼真度高,能够对越野通过性能进行科学、准确预测,在新式坦克开发环节中的应用具有实际意义,可以减少新式坦克的研制费用,提高研制水平,缩短开发周期,提高坦克的越野通过性能。
翟田田[7]（2018）在《基于虚拟现实的战车模拟驾驶器开发》文中进行了进一步梳理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型的建立;分别从传动系、转动系和制动系建立了动力学控制模型,从物理学角度分析了模拟驾驶器中各个参数对于系统输出的影响,然后通过北京南口阅兵村军方的支持,从实际环境中的车辆运动中获取真实数据并同动力学模型输出的数据对比,最大误差百分比均在5%以内,符合既定的指标,验证了模型的准确性。为了增强虚拟现实系统的真实触感,增加了 G27方向盘组件和三自由度平台与软件系统三者之间的通信。并从系统的整体实现出发,完成了三维显示系统和多网络通信的构建,最终实现共享虚拟现实的目标。从系统功能的实现和性能方面完成了系统关键设备的标定实验和系统整体的测试,对伺服驱动系统进行阶跃信号响应实验,控制计算机自动采集间隔1ms的3000个控制计算机期望位置信号和实际输出电动缸的长度信号,再由Matlab绘制成波形图并以表格和折线图的形式表示了出来。最后对基于虚拟现实的战车模拟驾驶系统的整个研究内容和本人在系统开发中的主要工作做了总结。由北京雷神博峰信息技术有限公司共同设计的战车模拟驾驶器在部队中进行了广泛的应用,并取得了非常好的效果,获得了军方领导的大力赞扬。
马飞[8]（2018）在《六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究》文中研究说明六自由度机器人是一种典型的工业机器人,在工业活动中被越来越广泛地使用。工业机器人技术是自动控制领域中出现一项高新技术,该领域的研究十分活跃,且随着产业需求的不断增长其应用覆盖范围也日趋广泛,对工业机器人技术研究和应用的水平已成为衡量一个国家自动化水平的重要标志。工业机器人技术的快速发展推动了机器人学技术发展,同时也为工业机器人教育的发展注入强大动力,机器人学教育是培养工程技术人才的迫切需要。一般高校对本科生开设的“机器人导论”及相关的机器人学课程,均是以串联结构的机器人为学习主体,市场上的相关教材也是对串联机器人进行分析和综合为主要内容。因此,机器人学的基础主要是针对串联结构的机器人的机械性能的学习。传统上,机器人学的学习和其他学科的学习一样,依赖于“标准课堂”,这种标准课堂包括课堂教学环节和实验环节,而现阶段的机器人实验教学的情况存在实验设备不足、理论与实践脱节以及安全性不足等问题。为解决这个问题,本文提出使用虚拟实验室技术创建机器人虚拟实验室,为学习者提供适当的虚拟实验环境,帮助促进学生对理论性知识的学习。现阶段虚拟实验室具有低成本、多权限、灵活性高、具有不可见量的观察性和安全性高等优点,虚拟实验室在教学中的应用具有诸多特点,如互动操作性、扩展性以及安全性等特点,这些特点是传统实验室无法比拟的,在实验教学方面也具有如利用率高、易维护等诸多优点。国内外众多研究机构根据自身科研和教学需求建立了多种虚拟实验室和机器人虚拟实验室,但其研究和应用中也存在一些问题:（1）已有的一些机器人仿真系统或机器人虚拟实验室其设计目的并非为机器人学学科本身的实验应用,而是为了研究对机器人系统的综合性应用,如对机器人进行轨迹规划或对机器人完成某个任务的控制算法进行优化,这对于学习机器人学的理论知识并无帮助。（2）一些机器人虚拟实验项目采用的数学模型过于理想化,仅能够完成较浅显的理论实验,不具备实际教学应用价值。因此,创建一个可以完成机器人学一定深度理论性实验的、具有一定复杂度和真实性的机器人虚拟实验室是具有一定创新型和现实意义的。本文以六自由度工业机器人为研究对象,围绕着构建机器人实验室开发平台并在其上开展机器人学相关理论实验的若干核心技术的研究而展开,论文的主要内容包括:首先介绍了工业机器人及其教育的发展以及虚拟现实技术和虚拟实验室的相关概念和特点,从国内外研究现状等方面阐述了虚拟现实技术、虚拟现实开发软件工具、虚拟实验室和机器人虚拟实验室的研究现状,同时阐述了本课题研究的来源、目的、意义和研究内容。然后介绍了虚拟实验室的概念、技术模型和理论框架,阐述了虚拟与仿真的区别,从理论部分、技术部分和应用部分介绍虚拟实验室的理论框架;分析大量虚拟实验室实例,总结出创建虚拟实验室时需要考虑的四个基本原则,即虚拟实验室应该具有的一般特性;基于这些特性,从虚拟实验室的功能分析、性能分析、内容分析和结构分析等四个方面,创建机器人虚拟实验室的设计流程。着重讨论了虚拟实验室的构架模型,包括阐述机器人虚拟实验室的开发框架和实现机器人虚拟实验室的软硬件系统;阐述了基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统,包括使用相应的开发工具实现虚拟实验室模块化功能;对于虚拟实验室中的三维模型建模方法进行研究,建立了从SolidWorks软件建立模型、在3DS Max软件中进行模型渲染最后导入Ogre3D的模型软件方法;阐述了在Ogre3D虚拟环境中渲染显示虚拟机器人模型的方法。基于上述研究的机器人虚拟实验室的设计流程、虚拟实验室的构架模型和基于Qt和Ogre3D创建的的机器人虚拟实验室系统,设计机器人虚拟实验室的三大虚拟实验系统:坐标变换虚拟实验系统,六自由度机器人运动学虚拟实验系统和六自由度机器人动力学虚拟实验系统。（1）以研究坐标变换虚拟实验为例,首先介绍齐次变换矩阵,创建相应的参数化数学模型;使用上述数学模型结合虚拟实验室系统模块建立坐标变换虚拟实验,直观清晰地在3D环境中呈现欧拉角表示,转轴/角度表示和单位四元数表示以及与齐次变换矩阵的关系,直观化地讲解DH参数的空间意义。（2）介绍了六自由度机器人运动学虚拟实验系统,包括创建对六自由度机器人进行连杆描述的数学过程和相应的虚拟实验;分析机器人正逆运动学的数学模型,创建正逆运动学虚拟实验并用实例说明;分析机器人工作空间,创建判别空间某位姿是否在机器人工作空间内的判别算法同时创建相关的虚拟实验;通过雅各比矩阵创建机器人速度分析虚拟实验并演示;对机器人奇异性进行分析并创建机器人奇异性演示的虚拟实验系统。（3）介绍了六自由度机器人动力学虚拟实验系统,包括介绍基于拉格朗日公式建立机器人动力学模型,给出了动力学正解和动力学逆解问题的形式,并分析机器人动力学参数;使用机器人动力学模型创建机器人动力学虚拟实验系统,阐述了机器人动力学参数对运动过程中的机器人动力学特性的影响,并用实例说明。最后文章总结了六自由度机器人虚拟实验室系统的研究工作,展望了未来的研究方向。总的来说,本文创新点如下:（1）将机器人技术和虚拟实验技术相结合,基于虚拟实验系统的理论框架和技术模型,提出了机器人虚拟实验系统的建构模型,此构建模型为一种较通用的虚拟实验室建立模型,不仅适合建立机器人学虚拟实验室,对其他学科如机械原理,理论力学的虚拟实验室建立起到了一定的示范作用。（2）总结了创建虚拟实验室时需要考虑的四个一般原则。基于这些原则,从虚拟实验室的功能分析、性能分析、内容分析和结构分析等四个方面,创建机器人虚拟实验室的设计流程。（3）为满足虚拟实验室系统临场感的要求,研究虚拟场景创建方法和场景内物体的快捷高效的物理建模方法;为满足虚拟机器人在虚拟环境中的具有的真实数学物理特性,研究适用于虚拟实验系统的机器人运动学和动力学模型。（4）研究机器人虚拟实验室模块化功能实现方法,实现了数学模型与虚拟物理模型以及虚拟系统输入输出模块的良好交互;在创建具体实验的过程中根据实验目标分析确定输入参数和输出结果以突出实验的基础理论和基本知识,以最大的信息量表示虚拟实验特征和虚拟实验现象。（5）建立了基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统,并完成多个机器人学理论实验的设计与应用。
刘济西[9]（2016）在《虚拟现实技术与新军事变革》文中研究表明虚拟现实（VR）技术从诞生起就与军事应用有着密不可分的关系,但由于相关技术发展的不足,其并未成为军事活动中的主角,而是以一个“辅助性”的角色延续至今。近年来,随着VR技术的突破和发展,VR产业在这一年井喷式出现并迅速在全球市场产生极大反响,Facebook、谷歌、微软、索尼等世界型企业都在VR领域中投入巨大。VR技术的发展不是一个个体的爆发,而是一个体系的爆发,如AR（增强现实）技术与MR（混合现实）技术,都与VR技术有着密不可分的关系而在具体应用上又各有所长,三者都是虚拟现实领域中的主力军。这种发展势必会带动VR技术在军事领域的应用。本文的主要研究问题是:VR技术会对我军新军事变革产生怎样的影响?文章系统地梳理了VR技术的发展脉络以及应用历史,尤其是在军事领域的应用及发展史,并通过研究其技术特性及发展前景,从武器装备、作战样式、军事训练、军事管理等军事变革的要素入手,分析VR技术将对未来新军事变革造成怎样的影响、起到怎样的作用、带来怎样的改变;探讨了VR技术发展对武器装备信息化的影响。VR技术不仅可以在现有武器装备基础上构建一个新的虚拟化的武器装备及平台体系,还可以使现有的武器装备研发模式、实验模式、实战检验模式等产生根本性的变革,同时控制风险、降低成本、提高战斗力;揭示了VR技术与军事理论创新之间的内在关系,通过虚拟战场环境构建达到指挥-行动-评估的临境化。使军事理论创新从过去战争中学习战争转变到实验室设计战争,提出战争预实践对打赢未来信息化战争的理论牵引作用;分析了VR技术通过设置不同的战场环境、战争状况来训练作战人员的实战能力和应变能力,从而累积实战经验,有效的提升战斗力,同时对应用VR技术实现军事管理集约高效提出对策措施。通过上述分析,本文认为未来我军新军事变革的方向应该是通过发展VR技术,将诸如军事训练、武器装备研发、军事人才培养等军事实践活动向虚拟化转移,通过低成本高效率可操控的虚拟军事实践更高效的生成战斗力。同时通过大力发展VR技术,在该领域取得领先地位,在未来以VR空间为核心的信息战中占取先机。
陈宁[10]（2014）在《越野环境坦克驾驶模拟器视景仿真系统的设计和开发》文中研究表明坦克驾驶模拟器是一种主要用于保障坦克驾驶员在特定的训练场地或生疏地形进行实车驾驶模拟训练的设备。利用此模拟训练系统,不但可以有效地解决新装备数量少、实车驾驶训练保障复杂、器材损耗大、受训练时间和天气影响等问题,而且可为坦克驾驶员提供在生疏地形进行驾驶训练的实践机会,对提高坦克驾驶员训练水平,减少训练时间,降低训练成本具有重要意义。虚拟现实技术是一种将计算机技术、传感技术、计算机图形学、多媒体技术等一系列高新技术相融合的集合。而且此种人机交互技术是解决现实世界与虚拟世界连接问题的新方法。本论文提出一种新的坦克数学模型转动惯量计算方法：转动惯量的三维分割法。将坦克数学模型在三维空间内分割为一定数量的长方体质量块,并用长方体质量块中心点代替质量块,在计算坦克的转动惯量时,计算所有中心点相对某转动轴的转动惯量。运用此种方法,不仅可以避免将坦克车体的真实结构理想化为一个长方体数学模型,增大数学模型与研究对象的结构差距,而且可以减少将坦克数学模型质量分配到不存在坦克车体部件的物理空间上。通过去除坦克数学模型中的冗余部分,真实的反应坦克车体的真实结构。因为转动惯量三维分割法考虑了不同三维空间位置质量点相对转动轴的距离不同对计算值带来的影响,所以此种方法计算得到的数学模型转动惯量更加接近现实中坦克车体的真实转动惯量。对坦克翻越复杂路面时的运动进行了动力学和运动学分析,包括以下四种地形：单边障碍、竖直墙壁、上／下坡、沟壑。对于任意一种地形,本文都将坦克翻越障碍时的运动过程划分为若干个运动阶段,通过主要分析计算得出每一个阶段的坦克俯仰角、侧倾角度值的变化公式。在划分坦克运动各阶段时,采用了两种划分法：动力学模型仿真观察法和临界值计算法。并运用多体动力学软件RecurDyn和数学计算软件MATLAB对坦克数学模型部分理论值进行验证。根据上述运动学动力学分析,计算得到了坦克在翻越竖直墙壁和上坡过程中俯仰角的角度值随时间变化规律。在利用虚拟现实软件3DS MAX和Virtools创建视景仿真系统的过程中,将以上俯仰角计算结果应用到坦克俯仰角控制中,并提出一种新的地形匹配方法：混合地形匹配法（四坐标点距离和体积碰撞的混合运用）。提出将坦克模型车身及以上部分与车身以下驱动系统部分分开,分别采用一种地形匹配方法。车身及以上部分采用四坐标点距离地形匹配法：通过建立在坦克车体四角上坐标点与地形坐标点的距离判断是否调用车身运动参数,使坦克车体俯仰角的运动参数等于数学模型的理论计算值；坦克车身以下部分采用体积碰撞地形匹配法：将车体及以下各部分用类似各自几何结构的“绿的表皮”包裹,通过判断两物体“绿色表皮”是否相接触来确定物体是否接触的体积碰撞地形匹配法,使坦克模型更好地与各种复杂地形匹配。最后得到了坦克驾驶模拟器交互式视景仿真系统。
二、虚拟环境中坦克动力学通用分析方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟环境中坦克动力学通用分析方法（论文提纲范文）
（1）基于CryEngine引擎的坦克载具驾驶模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 研究背景及意义 |
| 一、课题背景 |
| 二、研究意义 |
| 第二节 国内外研究现状 |
| 一、虚拟现实3D引擎应用 |
| 二、CE引擎的使用 |
| 三、坦克载具训练发展 |
| 第三节 主要研究内容 |
| 第二章 模拟驾驶系统分析 |
| 第一节 项目系统的需求分析 |
| 一、坦克载具的功能需求 |
| 二、模拟驾驶系统的主要需求 |
| 第二节 模拟系统设计框架 |
| 第三节 项目实现方案 |
| 第四节 本章小结 |
| 第三章 CryEngine引擎的碰撞研究 |
| 第一节 三维空间坐标及运动 |
| 第二节 碰撞算法 |
| 第三节 引擎中碰撞优化 |
| 一、CryEngine中的碰撞检测方式 |
| 二、CryEngine中的碰撞器的实现 |
| 三、Obbs碰撞检测 |
| 第四节 本章小结 |
| 第四章 场景搭建 |
| 第一节 场景分析 |
| 第二节 模型的制作 |
| 一、场景模型 |
| 二、障碍模型 |
| 三、载具模型 |
| 第三节 模拟场景的合成 |
| 第四节 本章小结 |
| 第五章 设计与仿真 |
| 第一节 系统输入 |
| 一、总体指标 |
| 二、模拟器硬件设计 |
| 三、模拟器接口设计 |
| 第二节 UI设计 |
| 第三节 子功能模块 |
| 一、特效仿真 |
| 二、音效模拟 |
| 三、操作模拟 |
| 四、数据管理模块 |
| 第四节 数据交互 |
| 一、数据传输优化 |
| 二、系统通讯 |
| 第五节 坦克载具仿真及结果 |
| 一、坦克载具结构仿真 |
| 二、坦克载具主潜望镜仿真 |
| 三、坦克载具瞄准镜仿真 |
| 四、坦克载具运动仿真 |
| 第六节 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 第一节 总结和创新 |
| 第二节 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于Unity3D的帆船训练模拟系的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究和发展现状 |
| 1.2.1 虚拟现实与驾驶模拟技术简介 |
| 1.2.2 虚拟现实技术发展现状 |
| 1.2.3 驾驶模拟技术发展现状 |
| 1.2.4 帆船模拟器发展现状 |
| 1.3 研究目的和研究内容 |
| 1.3.1 主要研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 系统需求分析与总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OP级帆船简介 |
| 2.3 帆船训练模拟系统的需求分析与总体设计 |
| 2.3.1 帆船训练模拟系统的设计要求 |
| 2.3.2 帆船训练模拟系统总体设计方案 |
| 2.3.3 帆船训练模拟系统的硬件设计 |
| 2.4 Unity3D引擎介绍 |
| 2.4.1 Unity3D引擎的适用场景与优势 |
| 2.4.2 Unity3D操作界面在系统开发中的应用 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 虚拟对象建模与虚拟场景搭建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 虚拟帆船模型的设计 |
| 3.2.1 虚拟帆船建模要求 |
| 3.2.2 虚拟帆船建模软件的选用与建模方案的确定 |
| 3.2.3 虚拟帆船的建模与坐标原点的添加 |
| 3.3 虚拟帆船在Unity3D中的装配 |
| 3.4 虚拟海上场景的搭建 |
| 3.4.1 海底地形搭建 |
| 3.4.2 参考海平面搭建 |
| 3.4.3 天空盒与环境光线设置 |
| 3.4.4 海岛的制作 |
| 3.4.5 动态海洋的实现 |
| 3.5 视听组件与辅助部件的设计 |
| 3.5.1 主角视角摄像机的实现 |
| 3.5.2 姿态监视摄像机的设计 |
| 3.5.3 辅助标志和辅助摄像机的设计 |
| 3.5.4 地形摄像机的实现 |
| 3.5.5 环境音效的实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 虚拟场景帆船运动模拟的实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 帆船受力与航行特点分析 |
| 4.3 虚拟场景帆船摇荡运动模拟 |
| 4.3.1 帆船的摇荡运动 |
| 4.3.2 摇荡模拟相关的对象嵌套 |
| 4.3.3 使用动画组件的摇荡模拟方案 |
| 4.3.4 使用浮力球对象的摇荡模拟方案 |
| 4.4 虚拟场景帆船航行模拟 |
| 4.4.1 航行模拟脚本的总体方案 |
| 4.4.2 船帆控制脚本的设计 |
| 4.4.3 船舵控制脚本的设计 |
| 4.4.4 稳向板控制脚本的设计 |
| 4.4.5 环境相关脚本的设计 |
| 4.4.6 体重分配脚本的设计 |
| 4.4.7 船体控制脚本的设计 |
| 4.4.8 航行执行脚本的设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 帆船训练模拟系统人机交互设备的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人机交互设备的设计需求 |
| 5.3 人机交互设备的硬件设计 |
| 5.3.1 船舵信号输入与力矩反馈设备的硬件设计 |
| 5.3.2 船帆信号输入与力矩反馈设备的硬件设计 |
| 5.3.3 稳向板信号与压舷信号输入设备的硬件设计 |
| 5.3.4 人机交互设备的安装 |
| 5.4 人机交互设备与计算机的通讯设计 |
| 5.4.1 人机交互设备与计算机的总体通讯方案 |
| 5.4.2 编码器的数据采集实验 |
| 5.4.3 Unity3D读取串口数据实验 |
| 5.4.4 使用Arduino板控制步进电机实验 |
| 5.4.5 Unity3D向串口发送数据实验 |
| 5.4.6 Arduino板接收串口数据实验 |
| 5.4.7 阻力矩值与步进电机控制脉冲的关系计算 |
| 5.4.8 船舵设备的模拟训练功能实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果及参加的科研项目 |
（3）特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游技术现状分析 |
| 1.2.2 特种装备刚体动力学仿真模拟现状分析 |
| 1.2.3 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真现状分析 |
| 1.2.4 特种装备仿真中人机交互技术现状分析 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第2章 特种装备及相关大型场景的实时绘制和漫游 |
| 2.1 大型场景的实时绘制和漫游技术 |
| 2.1.1 多层次细节重划分技术分析 |
| 2.1.2 基于PBR渲染管线技术分析 |
| 2.1.3 实时仿真相关理论应用 |
| 2.2 特种装备大型场景的实时仿真应用实践 |
| 2.2.1 集成实车虚拟仿真平台 |
| 2.2.2 风力发电机虚拟仿真平台 |
| 2.2.3 分子级轴承仿真虚拟场景试验平台 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于刚体动力学的特种装备物理仿真研究 |
| 3.1 泵车刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.1.1 泵车仿真问题剖析 |
| 3.1.2 泵车刚体动力学建模 |
| 3.1.3 泵车刚体动力学优化 |
| 3.2 装载机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.2.1 装载机仿真问题剖析 |
| 3.2.2 装载机刚体动力学建模 |
| 3.2.3 装载机刚体动力学优化 |
| 3.3 压路机刚体动力仿真模拟应用 |
| 3.3.1 压路机仿真问题剖析 |
| 3.3.2 压路机刚体动力学建模 |
| 3.3.3 压路机刚体动力学优化 |
| 3.4 仿真系统实验效果对比与分析 |
| 3.4.1 泵车作业模拟应用系统 |
| 3.4.2 装载机的动力学仿真应用系统 |
| 3.4.3 压路机的动力学仿真应用系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 特种装备虚拟伪装柔性织物仿真研究 |
| 4.1 伪装布料模型的建立 |
| 4.1.1 针对三角形面片的质点弹簧模型优化 |
| 4.1.2 基于位置动力学的伪装布料建模 |
| 4.2 特种装备应用布料的动态真实性问题剖析 |
| 4.2.1 异质布料的动态绘制 |
| 4.2.2 真实风场物理模型问题剖析 |
| 4.3 风场下伪装布料撕裂的改进 |
| 4.3.1 布料撕裂算法问题剖析 |
| 4.3.2 Half-edge半边结构分析 |
| 4.3.3 Half-edge的改进 |
| 4.3.4 布料撕裂稳定性的改进 |
| 4.4 布料仿真效果验证 |
| 4.4.1 实验背景 |
| 4.4.2 伪装布料真实性验证 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 特种装备虚拟现实人机交互技术研究 |
| 5.1 虚拟声场的采集和处理 |
| 5.2 虚拟装配中的手势交互 |
| 5.2.1 手势交互系统构建 |
| 5.2.2 面向特种装备虚拟装配场景的交互设计 |
| 5.2.3 手势操控发动机装配案例 |
| 5.3 特种装备的沉浸式交互 |
| 5.3.1 沉浸式交互问题剖析 |
| 5.3.2 碰撞检测与力反馈 |
| 5.3.3 虚拟测量软件模拟及应用 |
| 5.4 特种装备人机交互舒适性验证 |
| 5.4.1 特种装备交互仿真舒适性问题剖析 |
| 5.4.2 真实特种装备操作环境建立 |
| 5.4.3 特种装备仿真交互模式改进 |
| 5.4.4 实验案例 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容和论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 视景仿真系统总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 视景仿真系统开发引擎Unity3D |
| 2.2.1 Unity3D作为视景仿真研发工具的优势 |
| 2.2.2 Unity3D的生命周期 |
| 2.3 视景仿真系统框架设计 |
| 2.3.1 三维模型框架 |
| 2.3.2 视景仿真系统总体结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 作战坦克驾驶网络化综合态势感知 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 态势感知与信息融合的关系 |
| 3.3 信息融合与资源管理 |
| 3.4 综合态势感知信息融合修正模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 视景仿真系统的环境开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 场景实体模型生成 |
| 4.2.1 3dsMax在虚拟现实中的应用 |
| 4.2.2 坦克模型建立与导出 |
| 4.3 地形建模 |
| 4.3.1 基于Unity3D的地形建模 |
| 4.3.2 Unity3D真实地形实现 |
| 4.4 虚拟场景构建 |
| 4.4.1 虚拟场景模型搭建 |
| 4.4.2 天空盒 |
| 4.4.3 虚拟驾驶光照处理 |
| 4.5 实时气象设置管理模块 |
| 4.5.1 实时获取天气信息 |
| 4.5.2 不同天气特效仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 视景仿真系统坦克驾驶动态驱动开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Unity3D环境下坦克行为控制 |
| 5.2.1 坦克控制基础 |
| 5.2.2 旋转炮塔 |
| 5.2.3 坦克虚拟驾驶动力学建模 |
| 5.2.4 虚拟驾驶中的车辆碰撞检测 |
| 5.2.5 Unity3D中坦克运动控制 |
| 5.3 基于X Dreamer坦克虚拟驾驶控制方案 |
| 5.3.1 X Dreamer中文脚本工具介绍 |
| 5.3.2 场景漫游 |
| 5.3.3 炮塔与炮管的控制 |
| 5.3.4 坦克驾驶行为控制 |
| 5.3.5 坦克车轮与履带动态仿真 |
| 5.3.6 坦克制动和左右转弯 |
| 5.4 坦克作战仿真模块 |
| 5.4.1 发射炮弹 |
| 5.4.2 Game Manager数据管理 |
| 5.4.3 摧毁敌人 |
| 5.4.4 NPC自动寻路算法 |
| 5.5 音效 |
| 5.5.1 马达音效 |
| 5.5.2 发射音效 |
| 5.5.3 爆炸音效 |
| 5.6 仪表仿真模块 |
| 5.7 图形用户界面设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 坦克虚拟驾驶视景仿真系统实现 |
| 6.1 视景仿真系统模块设计实现 |
| 6.2 视景仿真系统测试及分析 |
| 6.2.1 测试目的 |
| 6.2.2 测试环境 |
| 6.2.3 试验过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）坦克车辆虚拟远程驾驶技术综述（论文提纲范文）
| 2 坦克远程虚拟驾驶技术框架 |
| 3 关键技术分析 |
| 1) 环境实时生成技术 |
| 2) 基于人工智能的车辆动力学仿真技术 |
| 3) 碰撞检测技术 |
| 4) 无线通信技术 |
| 4 基于虚拟远程驾驶的坦克未来发展 |
| 5 结论 |
（6）履带式坦克越野通过性仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 履带式坦克的发展历史和研究现状 |
| 1.2.2 履带与土壤作用原理的研究 |
| 1.2.3 多体系统动力仿真与虚拟样机技术 |
| 1.3 主要研究内容和研究方法 |
| 第二章 履带式坦克越野通过性仿真理论基础 |
| 2.1 履带行走机构运动原理分析 |
| 2.1.1 履带行走机构行驶原理 |
| 2.1.2 履带式坦克运动学分析 |
| 2.2 履带与土壤的作用关系 |
| 2.3 履带式坦克动力学分析 |
| 2.3.1 履带式坦克的驱动力 |
| 2.3.2 履带式坦克的行驶阻力 |
| 2.3.3 履带式坦克的最大爬坡度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 履带式坦克越野通过性仿真方法 |
| 3.1 履带式坦克越野通过性仿真方法概述 |
| 3.2 虚拟样机模型建立 |
| 3.2.1 多体动力学仿真软件Recur Dyn |
| 3.2.2 坦克车体模型的建立 |
| 3.2.3 履带子系统的建立 |
| 3.2.4 履带子系统中约束的定义 |
| 3.2.5 完整坦克虚拟样机的建立 |
| 3.2.6 地面建模及接触关系定义 |
| 3.3 坦克越野通过性能仿真分析 |
| 3.3.1 坦克在平路面仿真分析 |
| 3.3.2 坦克在起伏(爬坡)路面仿真分析 |
| 3.3.3 坦克克服垂直壁仿真分析 |
| 3.3.4 坦克越壕仿真分析 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 越野通过性仿真在新式坦克开发中的应用 |
| 4.1 新式坦克开发需求 |
| 4.2 虚拟样机模型建立 |
| 4.2.1 ADAMS仿真设计流程 |
| 4.2.2 履带式坦克车多体动力学模型建立 |
| 4.3 坦克通过性能仿真分析 |
| 4.3.1 坦克爬坡工况仿真分析 |
| 4.3.2 坦克越壕工况仿真分析 |
| 4.4 样机试制与试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）基于虚拟现实的战车模拟驾驶器开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 国内外发展趋势 |
| 1.3 主要研究内容及框架 |
| 2 模拟驾驶系统总体方案设计 |
| 2.1 模拟驾驶系统概述及技术指标 |
| 2.1.1 模拟驾驶系统设计原则及技术指标 |
| 2.1.2 虚拟现实系统的构成 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.2.1 模拟驾驶系统的组成 |
| 2.2.2 软件开发平台的选择 |
| 2.2.3 系统硬件的选择与整体设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 模拟驾驶系统视景仿真的搭建 |
| 3.1 在UNITY中搭建3D场景 |
| 3.1.1 建立地形地貌 |
| 3.1.2 天空盒的设计 |
| 3.1.3 光照的渲染 |
| 3.1.4 制作纹理贴图 |
| 3.2 建立车辆模型 |
| 3.2.1 车辆模型的建立及问题分析 |
| 3.2.2 设置车体碰撞器 |
| 3.2.3 车辆碰撞检测算法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 系统模型的建立与实现 |
| 4.1 动力学控制模型 |
| 4.1.1 动力学控制模型的建立 |
| 4.1.2 动力学控制模型的验证 |
| 4.2 系统的软件设计 |
| 4.2.1 编程语言的选择 |
| 4.2.2 系统软件的设计 |
| 4.3 子系统之间的交互与实现 |
| 4.3.1 硬件系统与视景仿真的交互 |
| 4.3.2 多用户网络通信的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统测试与讨论 |
| 5.1 模拟驾驶器的标定实验 |
| 5.2 三自由度平台的测试 |
| 5.2.1 定位标定实验 |
| 5.2.2 平台性能测试 |
| 5.3 系统功能测试 |
| 5.3.1 头戴式显示器及其视景仿真测试 |
| 5.3.2 模拟驾驶系统整体功能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 工业机器人及其教育的发展 |
| 1.1.2 虚拟实验室 |
| 1.1.3 虚拟现实技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟现实技术的研究现状 |
| 1.2.2 虚拟现实开发软件的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟现实开发语言的研究现状 |
| 1.2.4 虚拟实验室的研究现状 |
| 1.2.5 机器人虚拟实验室的研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容和意义 |
| 1.3.1 研究问题的提出 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 1.3.3 研究意义 |
| 1.4 本章总结 |
| 2 虚拟实验室框架和设计流程 |
| 2.1 基于虚拟技术的虚拟实验室理论框架 |
| 2.1.1 虚拟实验室的概念 |
| 2.1.2 虚拟实验室的技术模型 |
| 2.1.3 虚拟实验室的理论框架 |
| 2.2 创建虚拟实验室的一般原则 |
| 2.3 机器人虚拟实验室的设计流程 |
| 2.3.1 虚拟实验室的功能和性能分析 |
| 2.3.2 虚拟实验室的内容分析 |
| 2.3.3 虚拟实验室的结构分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 机器人虚拟实验室和三维建模研究 |
| 3.1 机器人虚拟实验室建构模型 |
| 3.1.1 机器人虚拟实验室开发框架 |
| 3.1.2 机器人虚拟实验室硬件系统 |
| 3.1.3 机器人虚拟实验室软件系统 |
| 3.2 基于Qt和Ogre3D的机器人虚拟实验室系统研究 |
| 3.2.1 机器人虚拟实验室系统开发工具 |
| 3.2.2 机器人虚拟实验室系统模块化功能结构 |
| 3.2.3 机器人虚拟实验室系统模块化功能实现方法 |
| 3.3 基于Ogre3D的工业机器人三维建模研究 |
| 3.3.1 工业机器人主要结构 |
| 3.3.2 机器人三维模型的建立与转换 |
| 3.4 虚拟环境中机器人三维模型显示方法 |
| 3.4.1 虚拟环境的创建和初始化 |
| 3.4.2 虚拟机器人模型的显示与初始化 |
| 3.5 机器人虚拟实验室整体系统展示 |
| 3.6 小结 |
| 4 坐标变换虚拟实验系统 |
| 4.1 坐标变换的数学模型 |
| 4.1.1 齐次变换矩阵 |
| 4.1.2 Denavit-Hartenber方法 |
| 4.2 坐标变换虚拟实验 |
| 4.2.1 Euler-angle教学实验 |
| 4.2.2 RPY角变换虚拟实验 |
| 4.2.3 转轴/角度变换虚拟实验 |
| 4.2.4 单位四元数变换虚拟实验 |
| 4.2.5 DH参数虚拟实验 |
| 4.3 教学效果实验对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 六自由度机器人运动学虚拟实验系统 |
| 5.1 六自由度机器人连杆描述及虚拟实现 |
| 5.1.1 数学模型 |
| 5.1.2 虚拟实现过程 |
| 5.2 正运动学虚拟实验 |
| 5.2.1 正运动学数学模型 |
| 5.2.2 正运动学虚拟实验系统创建 |
| 5.2.3 正运动学虚拟实验实例 |
| 5.3 机器人工作空间分析虚拟实验 |
| 5.3.1 六自由度机器人的工作空间 |
| 5.3.2 判别空间某位姿是否位于机器人工作空间 |
| 5.3.3 判断空间某一位姿是否位于机器人工作空间虚拟实验 |
| 5.4 逆运动学虚拟实验 |
| 5.4.1 逆运动学数学模型 |
| 5.4.2 逆运动学虚拟实验系统 |
| 5.5 速度分析虚拟实验 |
| 5.5.1 机器人雅各比矩阵 |
| 5.5.2 正向速度数学模型 |
| 5.5.3 逆向速度数学模型 |
| 5.5.4 机器人速度虚拟实验 |
| 5.6 奇异性分析虚拟实验 |
| 5.6.1 奇点解耦分析 |
| 5.6.2 腕关节奇异 |
| 5.6.3 臂关节奇异 |
| 5.6.4 机器人奇异性虚拟实验 |
| 5.7 小结 |
| 6 六自由度机器人动力学虚拟实验系统 |
| 6.1 机器人动力学模型 |
| 6.1.1 考虑关节电机的动力学模型 |
| 6.1.2 机器人动力学模型 |
| 6.1.3 数学模型分析 |
| 6.2 机器人运动学和动力学参数 |
| 6.3 正向动力学虚拟实验 |
| 6.4 逆向动力学虚拟实验 |
| 6.5 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）虚拟现实技术与新军事变革（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 主要内容 |
| 1.4 文章创新点 |
| 第二章 VR技术发展的特点规律 |
| 2.1 VR技术的发展历程 |
| 2.1.1 VR技术发展的三个阶段 |
| 2.1.2 国外VR技术发展现状 |
| 2.2 VR技术的应用及主要特点 |
| 2.2.1 VR技术的基本特征 |
| 2.2.2 VR技术的民用应用领域 |
| 2.2.3 VR技术的军事应用 |
| 2.3 需求牵引：VR技术的发展动力 |
| 2.3.1 虚拟实践的需求 |
| 2.3.2 生活方式的需求 |
| 2.3.3 军事需求 |
| 第三章 VR技术与武器装备信息化 |
| 3.1 虚拟化的武器装备和平台 |
| 3.1.1 VR头盔 |
| 3.1.2 人机交互设备 |
| 3.1.3 虚拟作战平台 |
| 3.1.4 无人化作战平台 |
| 3.1.5 网络军训系统 |
| 3.2 创新武器装备研发模式 |
| 3.2.1 按照实战需求研发新装备 |
| 3.2.2 打造个性化模块式新装备 |
| 3.2.3 人与武器装备的并重发展 |
| 3.3 武器装备检验的虚拟化 |
| 3.3.1 新旧武器的虚拟对抗 |
| 3.3.2 武器的针对性虚拟试验 |
| 3.3.3 新概念武器的虚拟检验 |
| 第四章 VR技术与战争预实践 |
| 4.1 从学习战争到设计战争 |
| 4.1.1 从经验中学习战争 |
| 4.1.2 通过作战计划筹备战争 |
| 4.1.3 在实验室中设计战争 |
| 4.2 虚拟战场环境构建 |
| 4.2.1 真实战场环境的模拟和投射 |
| 4.2.2 数据库和综合处理模拟系统 |
| 4.2.3 作战要素在虚拟中的有机融合 |
| 4.3 作战指挥-行动-评估临境化 |
| 4.3.1 指挥作战实时化 |
| 4.3.2 作战行动直观化 |
| 4.3.3 侦察打击评估一体化 |
| 第五章 VR技术与军事训练创新 |
| 5.1 丰富军事训练内容 |
| 5.1.1 虚拟战场环境构建 |
| 5.1.2 单兵训练 |
| 5.1.3 战术训练 |
| 5.1.4 指挥员训练 |
| 5.2 变革军事训练手段 |
| 5.2.1 VR与陆军训练 |
| 5.2.2 VR与海军训练 |
| 5.2.3 VR与空军训练 |
| 5.3 突破军事训练短板 |
| 5.3.1 降低军事训练成本 |
| 5.3.2 降低军事训练风险 |
| 5.3.3 提升训练效率 |
| 第六章 VR技术与军事管理科学化 |
| 6.1 思维理念更新 |
| 6.1.1 虚实交融思维 |
| 6.1.2 互联网思维 |
| 6.1.3 大数据思维 |
| 6.2 集约高效的军事管理 |
| 6.2.1 军事管理标准化 |
| 6.2.2 军事管理规范化 |
| 6.2.3 军事管理精细化 |
| 6.3 晓于实战的人才培养 |
| 6.3.1 军事人才的新结构 |
| 6.3.2 对军事人才个体素质的新要求 |
| 6.3.3 VR技术应用在军事人才培养中的应用 |
| 结语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）越野环境坦克驾驶模拟器视景仿真系统的设计和开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究的目的及意义 |
| 1.2 坦克驾驶模拟器国内外发展现状 |
| 1.2.1 坦克驾驶模拟器运动学和动力学模型的研究现状 |
| 1.2.2 坦克的地形匹配方法 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 特殊地形下坦克运动的运动学分析 |
| 2.1 坦克模型转动惯量的三维分割法 |
| 2.2 坦克翻越单边越障时的运动学分析 |
| 2.2.1 坦克模型和地形基本参数设置及关系式 |
| 2.2.2 翻越单边越障时的具体运动学分析 |
| 2.3 坦克翻越竖直墙壁时的运动学分析 |
| 2.3.1 竖直墙壁基本参数设置及转动惯量的计算 |
| 2.3.2 翻越竖直墙壁时的具体运动学分析 |
| 2.4 坦克翻越上/下坡时的运动学分析 |
| 2.4.1 上坡地形基本参数设置及转动惯量的计算 |
| 2.4.2 翻越上/下坡时的具体运动学分析 |
| 2.5 坦克翻越沟壑时的运动学分析 |
| 2.5.1 沟壑地形基本参数设置及转动惯量的计算 |
| 2.5.2 翻越沟壑时的具体运动学分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 坦克动力学和运动学数学模型验证 |
| 3.1 运用多体动力学软件RecurDyn建立坦克动力学模型 |
| 3.1.1 坦克三维模型基本参数 |
| 3.1.2 坦克三维模型的建立 |
| 3.2 坦克数学模型越障参数检验 |
| 3.2.1 坦克单边越障侧翻运动时间的验证 |
| 3.2.2 坦克翻越竖直墙壁俯仰运动时间的验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 坦克驾驶模拟器视景仿真系统创建 |
| 4.1 虚拟软件3DS max和Virtools介绍 |
| 4.2 视景仿真系统中坦克模型的建立 |
| 4.3 视景仿真系统中地形的建立 |
| 4.4 视景仿真系统的创建 |
| 4.4.1 坦克模型和地形模型的导入 |
| 4.4.2 视景仿真系统的编程 |
| 4.5 视景仿真系统调试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、虚拟环境中坦克动力学通用分析方法（论文参考文献）
- [1]基于CryEngine引擎的坦克载具驾驶模拟研究[D]. 吕宗霖. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]基于Unity3D的帆船训练模拟系的设计与研究[D]. 孔祥旭. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]特种装备全生命周期重要环节实时仿真关键技术研究[D]. 刘宇涵. 燕山大学, 2020(01)
- [4]基于Unity3D跨平台坦克虚拟驾驶视景仿真系统的研究[D]. 石露. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [5]坦克车辆虚拟远程驾驶技术综述[J]. 姚寿文,丁佳,王瑀,胡子然. 兵器装备工程学报, 2019(06)
- [6]履带式坦克越野通过性仿真研究[D]. 蒋保华. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [7]基于虚拟现实的战车模拟驾驶器开发[D]. 翟田田. 北京交通大学, 2018(01)
- [8]六自由度机器人虚拟实验室系统关键技术的研究[D]. 马飞. 中国矿业大学(北京), 2018(12)
- [9]虚拟现实技术与新军事变革[D]. 刘济西. 国防科学技术大学, 2016(01)
- [10]越野环境坦克驾驶模拟器视景仿真系统的设计和开发[D]. 陈宁. 山东大学, 2014(10)