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一种基于虚拟现实的舰载特种亚博国际娱乐欢迎您仿真系统

放大字体??缩小字体 发布日期:2016-02-26??来源:中国吊车网??作者:[db:作者]
核心提示:  文章所研究的舰载特种亚博国际娱乐欢迎您系统是一种新型的可伸缩折叠式船用亚博国际娱乐欢迎您系统对它的研究也处于开始阶段。它由起重臂组、回转支撑装置、回转机构、起升机构和传感器组成。起重臂组座落在回转制成装置上,由基本臂、主

  文章所研究的舰载特种亚博国际娱乐欢迎您系统是一种新型的可伸缩折叠式船用亚博国际娱乐欢迎您系统对它的研究也处于开始阶段。它由起重臂组、回转支撑装置、回转机构、起升机构和传感器组成。起重臂组座落在回转制成装置上,由基本臂、主臂和伸缩臂组成,它们依次铰接。回转支撑装置将亚博国际娱乐欢迎您的回转部分固定在载舰的甲板上。各臂梁和回转机构均由液压油缸和液压马达作为执行装置进行驱动从而实现亚博国际娱乐欢迎您的俯仰、伸缩和回转动作,完成在适当海情条件下的正常作此要求。即要实现该系统在载舰处于泊系或航行状态时亚博国际娱乐欢迎您有吊重和无吊重等不同条件下的运动和控制规律的研究。目前,针对这类海上作此舰载特种亚博国际娱乐欢迎您的动力学和运动学规律还不完善,因此进行该系统的虚拟现实仿真是必要的。

  作,文章系统的总体设计原则是创建一个交互式的、能够三维动态而逼真的显示舰载特种亚博国际娱乐欢迎您在各种海情下进行作此的空间虚拟环境,而且采用模块化、一定标准化和面向对象的设计方法,使得该系统具有很强的开放性、继承性和重用性。该系统主要由实际系统虚拟仿真系统、作此状况虚拟仿真系统、运算控制系统、动态显示系统、系统数据接口、总控制台以及人机接口等七部分组成其总体结构框图见。各部分及其各模块的构成和功能如下:大屏幕显示作业状况虚拟仿真系统虚拟风、浪等海洋环境舰三维图形建模~~特种亚博国际娱乐欢迎您三维图形建模实时动态显示控制实际系统虚拟仿具系统吊钩激光空间定位戟舰运动规律特种亚博国际娱乐欢迎您动力学模型似现买(VirtualReality/丨旬郴VK)技不Ci往任人工笆AD、军用和民用图形仿真、模拟训练、遥感、游戏娱乐等方到了广泛的应用。而在我国,虚拟现实技术应可在火电站、站作人员培训系统,各类车辆、飞机、船舶驾驶模拟训练,虚拟设计制造系统以及虚拟现实建筑规划设计系统等方得突破w.基于VR的舰载特种亚博国际娱乐欢迎您仿真系统以舰载特重机的动力学模型和船舶运动数学模型为基础,结合舰载亚博国际娱乐欢迎您的作此特点用虚拟现实技术在计算机上生成具实感的仿真环境,可以实现各种海情下的亚博国际娱乐欢迎您工作状态,并能通过人机接口实现对环境和亚博国际娱乐欢迎您控制的交互式这对于海上作此和作人员的培训有着现实的指导意义。

  则重点介绍该仿真系统的总体设计方案。

  /R系统结构及功能浪比驱初杀玩介特种亚博国际娱乐欢迎您工况复现舰载特种亚博国际娱乐欢迎您VR系统总体结构框图际系统虚拟仿真系统主要包括了舰载特种亚博国际娱乐欢迎您实际系统的主要构成部分。激光空间定位系统是一个快速跟踪随动系统,用来实时测量特种亚博国际娱乐欢迎您吊钩和被吊物的空间位置,作为自动控制的反馈倍号,并将该倍息传入仿真总控台进行存储和实时动态显示载舰运动规律模块、液压驱动系统和特种碟蒿南志票油塍秦制响祷梢呢叫舰力学模2002.16计算机工程与应用运筲控制型。

  GM乍此状况虚拟仿真系统则分别建立了特种亚博国际娱乐欢迎您作此环境下的三维图形模型。包括一个逼真的海上虚拟环境主要是海浪及海风的仿真,因为在海上作此时吊臂末端的柔性钢缆――吊钩――吊重部分将会因海浪的运动而运动,同时还会受到风载荷的作用载舰和特种亚博国际娱乐欢迎您三维图形模型的设计充分体现了面向对象的模块化设计思想属有实时的可控性。而工况复现部分则保留了一段时间内的亚博国际娱乐欢迎您作此历史数据索引,需要复现时,便可方便地从总控台下的数据库中得到所要的数据进行图形复现。

  G狡互式人机接口是沉浸式VR系统中不可或缺的重要组成部分。它除了能提供给作员身瞻其境的逼真画面和音响外,还提供了手器对亚博国际娱乐欢迎您进行直接的手动控制,进行仿真内容的设定和编排,由于采用了面相对象的模块化设计,可以通过人机接口在总控制台上对海情、载舰、亚博国际娱乐欢迎您以及液压系统的物理参数进行修改。

  钭M方真系统总控制台是该仿真系统的核心。它根据设定的作此内容,包括载舰泊系和航行状态设定以及有无吊重的设定合考虑液压系统所能提供的能量以及所需时间,对亚博国际娱乐欢迎您的工作路线进行时间能量最优的轨迹规划,并提供控制算法送入运算控制系统中对整个舰载特种亚博国际娱乐欢迎您系统进行控制,将控制的结果数据送入数据库进行存储,并从控制精度,运行速度,能量分配等方面对数据进行综合分析后得到本次仿真的评价性数据。

  6鹿算控制系统是该仿真系统的重要环节之一,它主要根据总控台的指令实现实际系统虚拟仿真系统中模型的计算与控制。除了计算出当前海情下的载舰和亚博国际娱乐欢迎您的运动姿态数据还要实现总控制台的自动或手动控制算法,并将得到数据通过数据接口送到总控制台进行数据存储或为实时动态三维动画仿真提供运动参数。

  6)时动态显示控制部分也是该系统中的关键部分,主要完成系统场景的三维动画的实时显示控制,以及载舰和亚博国际娱乐欢迎您运动姿态的实时数据显示。它采用了双缓存技术和多媒体定时技术进行三维动画的实时显示。)系统数据接口部分则为系统内部的数据传输提供了较为安全和流畅的通路。

  3VR系统仿真模型的建立虚拟现实建模是虚拟现实仿真系统的重要组成部分,也是实现研究的舰载特种亚博国际娱乐欢迎您系统运动和控制规律的一个主要途径。该文建模既包括了舰载特种亚博国际娱乐欢迎您及其相关设音的运动学与动力学建模又包括了它们各自结构以及海洋环境的三维图形建模。合理的运动学与动力学建模决定了该系统运动和控制规律的正确性,而有真实感的三维图形虚拟环境建模则决定了该虚拟现实仿真系统的逼真性。舰载特种亚博国际娱乐欢迎您的运动动力学模型是以非惯性系下物体的运动动力学理论为基础,结合船舶运动与建模理论,考虑了其液压驱动系统而得到的多自由度运动和动力学模型,它能够较好地描述亚博国际娱乐欢迎您在泊系状态和各种海情航行状态以及有吊重和无吊重情况下的运动和动力学特征,并考虑到风载荷对吊重的影响。虚拟现实环境建模则采用面相对象的模块化设计,主要包括虚拟环境图形建模、体图形的计算机友膣成像、以及像寨*t髹型等。虚拟环境图形建模包括对舰载特种亚博国际娱乐欢迎您这个复杂对象的几何建模、属性建模、动态建模以及海洋环境的图形建模如风浪模型等。在计算机视觉成像时,要采用图像滤波、融合技术、雾化技术和自动消隐算法处理生成高度逼真的图像,从而构咄出具有真实感的亚博国际娱乐欢迎您作此环境。由于计算机有限的计算能力在不同程度上制约了实时显示,图像的实时动态显示模型对于实时快速显示三维物体和场景就显得非常重要。所有这些模型构成了本舰载特种亚博国际娱乐欢迎您仿真模型的总体结构框架。

  4仿真软件的设计软件设计对该虚拟现实仿真系统的开发至关重要。软件设计过程中,不但要实现系统的基本功能还要综合考虑系统运行的稳定性、可靠性、高效性和实时性。在软件设计过程中,采用了面向对象模块化的设计原则,分用单独的模块结构来封舰载特种亚博国际娱乐欢迎您的运动和控制计算和虚拟场景对象的生成,这使得该仿真系统具有很强的开放性和重用性,也利于有效利用计算机资源,更便于今后进行功能扩展和系统维护。由于舰载特种亚博国际娱乐欢迎您运动和控制算法非常复杂,同时与其它系统还要进行多路实时的通讯,为保证系统可靠稳定的工作,采用多线程程序设计方法,对运动和控制的计算、数据传输、虚拟场景的生成、三维动画的实时显示等分别用独立的线程来管理,这不但保证了系统运行的可靠性还提高了计算机资源的利用率。在虚拟场景设计方面,采用了OpenGL作为开发工具,并利用双缓存机制来保持动画的平滑和流畅。软件设计结构简图如所示。

  软件设计结构简结论在舰载特种亚博国际娱乐欢迎您虚拟现实仿真系统的设计和开发过程中,采用了虚拟现实的最新技术,并结合舰载特种亚博国际娱乐欢迎您的运动与控制理论,根据亚博国际娱乐欢迎您作此的特点和要求建立了舰载特计算机工程与应用2002.16要保证其内部的密钥不会泄漏出来。1C卡中的密钥具有独立性用于一种特定功能的加密、解密密钥不能被任何其它功能所使用。

  终端步骤〗c卡步骤导出卡密钥(CARDKEY产生终端随机BCRKDm)送峦钥标识号CKID)和RNDjfd内部认证步骤终端步骤1C卡步骤返回卡数据返回卡随机数(RNDicc)返回比较结果外部认证步骤以电子钱包(EP冲用于消费、取现交易的密钥为例JC卡中存放的密钥的作用及其产生的途径如下发卡方拥有“消费主密钥”MPK)JC卡中存有“消费子密钥”(DPK)J)PK用于产生消费、取现交易中使用的过程密钥6ESPK)JDPK由MPK用应用序列号推导获得。

  安全报文传送的目的是保证数据的可靠性、完整性和对发送方的认证。数据的可靠性通过对数据域的加密来保证激据完整性和对发送方的认证通过使用MAC来实现。1C卡与绔端的通讯时使用过程密钥。加密密钥的过程密钥由卡中的数据加密密钥DEA密钥与预先决定的变量计算得到;MAC过程密钥由MACDEA原始密钥与预定的变量计算得到。

  3.4应用控制管理应用控制管理模块主要包括两个功能:d腊供对某一应用的应用顺序流程控制;c腊供在不同的应用顺序状态下命令的执行权限。os采用状态机模式,在ic卡接到命令后雁据当前所处的不同状态和接收到的命令来决定如何处置。应用控制要对1C卡接收到的命令的可执行性进行判断。在具体执行一条命令之前,应用控制先根据当前的状态和任努决定此命令是否合法。

  金融应用(EP/ED舶流程应用完全符合PBOC标准。根据PBOC标准,该文设计了COS金融应用的处理流程。

  这些流程包括:交易预处理、圈存交易、圈提交易、消费交易、取现交易、修改透支限额交易、查询余额交易、查询明细交易、应用维护和防拔流程。限于篇幅,在此不作洋细讨论。

  4结束语使用方便、快捷的双界面1C卡将随着“一卡通”系统的推广而逐步得到普及,双界面1C卡离不开COS,文章为这类1C卡设计的cos适合“一卡多用”,且具有较高的安全性能。

  败稿日期2001年6月)

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