近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù)在航空航天和軍事領(lǐng)域的成功應(yīng)用,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,促進(jìn)政府進(jìn)一步加大了對(duì)VR技術(shù)研究的支持力度。VR技術(shù)在武器系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、武器操作訓(xùn)練、指揮大規(guī)模軍事演習(xí)等三個(gè)方面的仿真應(yīng)用中能發(fā)揮重大作用:大幅度降低所需的費(fèi)用,極大的提高效益,并消除意外傷亡事故。因此,政府所支持的VR 技術(shù)研究也正是緊緊圍繞著提高這三種能力的系統(tǒng)和環(huán)境而展開(kāi)的。

他們擬將VR的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行加強(qiáng)和改進(jìn),主要有高速網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互與顯示、數(shù)據(jù)融合與輸出、各個(gè)層次(包括地形繪制、天氣描述、運(yùn)動(dòng)和傳感、武器系統(tǒng)與效應(yīng)、計(jì)算機(jī)生成的半自主兵力等)上的逼真性。
仿真技術(shù)是以相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具,利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一種綜合性技術(shù)。它綜合集成了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、多媒體、軟件工程、信息處理、自動(dòng)控制等多個(gè)高新技術(shù)領(lǐng)域的知識(shí)。
航空航天軍事技術(shù)在現(xiàn)代軍事中占據(jù)重要地位,爭(zhēng)奪制空權(quán)、制天權(quán)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)首要行動(dòng),同時(shí)航空航天領(lǐng)域有其技術(shù)難度和業(yè)務(wù)復(fù)雜性?;诖耍院娇蘸教烊蝿?wù)仿真為目標(biāo),結(jié)合航空航天任務(wù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、軍事任務(wù)流程以及二/三維可視化技術(shù),完成對(duì)導(dǎo)彈攻防、火箭發(fā)射、衛(wèi)星在軌運(yùn)行、飛機(jī)飛行等航天航空任務(wù)的仿真。同時(shí)提供三維可視化專題模塊,能夠通過(guò)外部數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)展示三維場(chǎng)景信息,扭轉(zhuǎn)我軍目前仿真系統(tǒng)重可視化輕仿真的局面,實(shí)現(xiàn)多源頭數(shù)據(jù)、任務(wù)流程和二/三維可視化模塊有機(jī)結(jié)合。
火箭發(fā)射仿真方案提供火箭發(fā)射的整個(gè)流程仿真,其集轉(zhuǎn)運(yùn)、檢測(cè)、點(diǎn)火發(fā)射、進(jìn)入大氣層、二級(jí)脫離等主要流程,提供完整的基于火箭發(fā)射的仿真方案,同時(shí)支持基地、車(chē)載等不同方式的發(fā)射仿真。
導(dǎo)彈攻防Vr模擬演練解決方案
選定攻防演練區(qū)域,構(gòu)建攻防雙方的導(dǎo)彈、地面指控站、衛(wèi)星等系列攻防對(duì)象。以時(shí)間為軸,綜合各個(gè)參戰(zhàn)單元作戰(zhàn)能力完成對(duì)攻防預(yù)案的驗(yàn)證。
衛(wèi)星軌道運(yùn)行三維演示解決方案
星箭分離后衛(wèi)星進(jìn)入到預(yù)訂的軌道運(yùn)行,進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行周期。在周期內(nèi)需要完成對(duì)衛(wèi)星的管理,采用衛(wèi)星各項(xiàng)參數(shù)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),選定衛(wèi)星軌道運(yùn)行數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型和二/三維可視化相結(jié)合,展示衛(wèi)星在軌運(yùn)行狀態(tài)。
航空仿真的應(yīng)用
前期的需要環(huán)境模型的建立,軍事應(yīng)用中的環(huán)境是千變?nèi)f化的,不同的地形、地貌、氣象、電磁干擾、噪聲等等都有其不同的環(huán)境特征。有了前期的模型和數(shù)據(jù),我們就可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
1. 任意的觀察視點(diǎn):這個(gè)功能可以使觀察者在飛機(jī)外面的任意一個(gè)位置觀察飛機(jī)的姿態(tài)、舵面的變化等,這個(gè)視點(diǎn)可以是跟隨飛機(jī)移動(dòng)的,也可以是以類(lèi)似于塔臺(tái)的位置觀察飛機(jī)的運(yùn)行狀況,或是顯示一個(gè)相當(dāng)于飛行員從駕駛艙觀察風(fēng)擋外面的畫(huà)面;
2. 多種視圖及其組合:所謂視圖就是視點(diǎn)觀察得到的畫(huà)面。提供上述兩個(gè)視點(diǎn)的視圖外,還有儀表視圖、地圖視圖等,并可以根據(jù)要求在屏幕上同時(shí)顯示多個(gè)視圖的組合,前提條件是需要強(qiáng)有利的硬件支持;
3. 簡(jiǎn)單的天氣狀況:可以提供的天氣狀態(tài)有霧(能見(jiàn)度)和云。能見(jiàn)度對(duì)于考察一些飛行過(guò)程是十分有幫助,這也是仿真的優(yōu)勢(shì)之一,由于計(jì)算機(jī)所表現(xiàn)的能見(jiàn)度和真實(shí)的跑道視程是有差異的,因此能見(jiàn)度的數(shù)值(距離)是可以調(diào)節(jié)的,從而使之達(dá)到比較接近實(shí)際情況。
4. 輔助分析:仿真過(guò)程不僅僅是再現(xiàn)飛行過(guò)程,它還可以提供相應(yīng)的分析手段,如飛行軌跡,標(biāo)準(zhǔn)下滑道、航向道及其范圍,可做為對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)飛行程序,二維數(shù)據(jù)曲線,碰撞檢測(cè)及其相應(yīng)效果等;
5. 音效:艙音與畫(huà)面在仿真中同步播出可以更加有效地幫助分析人員獲得有關(guān)信息。而對(duì)于模擬機(jī)仿真系統(tǒng),同步播出的是視頻加聲音。