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题目:高空飞艇飞行控制视景仿真的设计与实现

关键词:高空飞艇,半物理仿真,视景仿真,柔性变形,插值,VegaPrime

  摘要

高空飞艇在军事和民用领域有着广泛的应用前景,半物理仿真试验是进行飞行控制系统研究的有效手段和途径。本文针对高空飞艇半物理仿真试验数据实时可视化的问题,借助虚拟现实的相关理论,综合运用三维建模、仿真驱动和数据通信等一系列技术,研究了基于MultiGen Creator/Vega Prime的高空飞艇飞行控制视景仿真系统。本文结合纯几何变形与基于物理的变形两种计算机图形绘制方法的优点,提出了运用关键压力帧控制插值以仿真高空飞艇副气囊柔性变形的方法;对视景仿真三维建模的理论和技术进行了研究,建立了高空飞艇全尺寸三维模型数据库;使用反射内存网的技术实现了视景仿真系统与半物理仿真系统的高效实时通信。在VC.NET2003环境下开发出功能完善的视景仿真应用程序,实现了半物理仿真试验数据对仿真场景的实时驱动,并在硬件环境支持下完成了高空飞艇飞行过程三维立体仿真场景的实时逼真显示,实现了副气囊柔性变形过程平滑过渡的仿真效果,为高空飞艇飞行控制系统研制提供了直观的依据。本文还对基于MFC框架的Vega Prime仿真程序设计进行了初步研究,给出了一种简单易行的实现方法,为Vega Prime的二次开发提供了一定的技术基础。