虚拟现实与仿真技术在火控系统中的应用
虚拟现实与仿真技术在火控系统中的应用
现代局部战争表明,高技术兵器在局部战争中发挥着愈来愈重要的作用,世界各国都在进行高技术兵器的研制与应用,但高技术兵器研制的巨大投资与可能装备间的矛盾也日益尖锐。虽然高技术兵器是打赢战争的必要条件,但其性能的发挥还有赖于交战双方各种力量体系间的对抗。任何武器系统,其功能都是为了击毁目标,因而提高现代武器系统全天候作战能力及其命中精度,是现代武器系统设计和研制的重要任务之一。火控系统的仿真研究因其灵活性好、费用低等特点而得到越来越多的有关专家学者的重视并取得了很大的发展。虚拟现实是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、显示技术以及仿真技术等多种学科而发展起来的90年代计算领域的最新技术,它为火控系统的仿真研究开辟了新天地。 虚拟现实与仿真 计算机仿真(CS)是一门利用计算机软件模拟真实环境进行科学实验的技术。从模拟真实环境这一点看,CS技术与VR技术有一定的相似性,但是在多感知性方面,当前的CS技术原则上以视觉和听觉为主;在存在感方面,CS基本上将用户视为旁观者,其可视场景不随用户视点的变化而变化,用户没有身临其境的感觉;在交互性方面,CS一般不强调交互的实时性。 VR是一种由计算机综合的虚拟环境,它能让参与者体验或控制某些虚拟的事件,并可同其他参与者发生交互作用。VR技术也是一门系统性技术,它将系统的所有组成部分作为一个整体来考虑,并对系统整体性能进行全局优化,因此,VR技术最适合于系统仿真,是仿真技术的发展方向。 虚拟现实与仿真技术在武器系统中的应用 虚拟化的武器系统、战场环境和作战过程仿真。按照某种武器装备或某一战役的真实战场环境(包括地形、地物、空情、海情、气象、兵力和武器装备情况)生成虚拟武器和虚拟战场,让有关人员在这种虚拟环境下参与新武器系统的作战试验和演练,或者按照既定的作战方案和演化规则打一场虚拟战争,用来检验新武器的作战性能。 用VR技术设计新的作战系统。按照真实系统的设计方案建造一个虚拟化的原型系统,然后把该系统的设计者、使用者和试验人员聚集到一起,让他们在这个虚构的系统面前进行交互式操作,共同探讨真实系统的设计思想、战术性能和作战方法,从中发现潜在的问题,帮助设计者对设计方案进行修改,为新系统的工程化提供可靠的技术依据。 在美国武装部队的各兵种中,美国海军和空军对强有力的VR系统的研究较为积极。美国空军航空系统分公司(ASD)采用有经验的目视耦合飞机系统模拟器接口,重点开发具有综合通信的微型计算机图形,用于研究未来战斗机。 分布式VR系统是将不同的用户(参与者)连接在一起,共享同一个虚拟空间,使用户协同工作达到一个更高的境界。分布式VR的基础是分布交互模拟(DIS)。 这些分布式节点通过局域和广域计算机网络(LAN和WAN)连接在一起。虚拟飞机执行器“actor”的实质是一组离散的过程,每个“actor”负责系统的一种功能,它可以是与环境数据库交互操作的单个进程或一组进程。它可用于模拟虚拟环境的构件或用作与真实环境的接口。每个“actor”可用在模拟虚拟环境中协同工作,并享用相同的全局数据。采用仿真网络可使多个操作者各在异地共同参与同一场景的变化,还可仿真天气、地形等条件的变化,再加上通信和声音处理,使操作者产生“身临其境”的感觉。 结束语 >>相关产品 |