虚拟现实与卫星仿真技术
在航空航天领域,虚拟现实技术发挥过极大的作用,并取得了骄人的成就。以波音777客机为例,波音公司在设计该型号飞机时,采用了当时最为先进的虚拟现实技术,整个飞机的设计完全是在虚拟环境中完成的,并在虚拟环境中实现了飞机的设计、制造、装配一气呵成,实际的运行中证明了真实情况与虚拟环境中的情况完全一致。1993年,美国约翰逊航天中心启用了一套虚拟现实系统来训练航天员熟悉太空环境,使得修复喑勃望远镜的工作一次成功。目前,在美国宇航局的各大航天中心都有有关VR的研究项目.欧空局也有vR方面的研究项目。此外,虚拟现实技术在军事、医疗、机械制造、机器人及建筑、教育和娱乐等领域也得到了广泛的应用[21 。
2 卫星及卫星仿真技术
卫星是一种特殊的产品,它具有下一般产品所不具备的许多特点:
·卫星的发射需要经受一十严峻的考验.且必须长期运行在条件极其恶劣的太空环境中- 卫星在其预定的轨道上运行期间,人们无法对其进行必要的维护(除非利用航天飞机对在轨卫星进行维修)。
·卫星作为一类特殊产品,具有产品数量少,价格高,要求产品具有很高的成功率l4 J。
因此.人们常常把卫星称之为四高产品。即高技术、高投入、高效益和高风险产品。为了确保万无一失地完成卫星的研制任务,通常从卫星的设计开始,人们就通过各种试验方法来模仿卫星的工作条件及动力学方面的受力情况,以提高卫星成功的把握性。这种方法就是通常所说的仿真。所谓仿真,简单地说,就是在模型上进行实验,它是将被研究的对象及其特征抽象成模型,通过对模型的实验操作及实验结果的分析,探讨和推断对象车身所具有的性质及其运动变化规律。
卫星仿真技术通常是以卫星运行情况为研究对象的、面向复杂系统的仿真。其仿真实验过程包括对卫星及其测控系统的系统建模、模型实现和模型实验三项基本活动构成,相互关系如图1所示。

图l 航天仿直的三项基本活动





