北航航空仿真技術重點實驗室介紹
★ 仿真支撐平臺開發
開發具有自主知識產權、易移植、易管理、可擴展、功能豐富的仿真支撐環境框架。
主要研究內容:1.支撐環境體系結構。2. PDM/PLM。3.基于框架標準的模型開發。4.支撐環境工具集開發。
★ 綜合自然環境建模
主要研究內容:1.大氣海洋建模。2.自然環境數據標準和數據交互技術。3.自然環境數據庫技術。4. 與武器實體的動態交互。
★ 飛行模擬器技術
建立多樣化、通用性的飛行器系統仿真試驗平臺。
主要研究內容:1.人在回路仿真系統。2.實物在回路仿真系統。3.模擬器評估技術。4.通用飛行仿真平臺開發。
★ 衛星建模研究
建立衛星高精度部件級模型庫,開發針對衛星的綜合仿真驗證平臺。
主要研究內容:1.衛星柔體動力學建模技術研究。2.衛星部件的多學科建模方法研究。3.綜合仿真平臺搭建4.模型驗證文檔自動生成與VVA技術研究
★ 虛擬人技術
虛擬人技術在分布交互式仿真技術中的應用。
主要研究內容:1.人體運動捕捉技術。2.面部表情捕捉技術。
★ 數字信號處理(三維數據融合)
開發一套多通道視頻融合處理系統。
主要研究內容:1.DSP硬件電路實現。2.融合算法在DSP中的實現。
★ 虛擬現實
整理現有資源,加大底層開發,完成獨立、自主的視景顯示及驅動軟件平臺環境。
主要研究內容:1.為其他相關研究提供三維顯示服務。2.完善與擴展視景驅動軟件Vega Prime的功能。
★ 計算機兵力生成研究(cgf)
構建實用化的計算機生成兵力模型,支持武器裝備發展論證、決策、使用、訓練與作戰效能評估。
主要研究內容:1.實體建模(對空飛機、對地飛機、艦艇、坦克、魚雷、導彈、雷達等)。2.行為建模。3.環境(自然環境和電磁環境)對武器平臺的影響。
★ 作戰效能評估
研究作戰效能評估方法,構建作戰效能評估模型。
主要研究內容:武器實體評估技術
★ 復雜產品集成制造系統技術
研究內容包括制造系統集成、航天復雜產品知識描述、SOA及其語義擴充、軟件工程、分布仿真、并行計算等方面。更多詳細請點擊復雜產品先進制造系統工程中心網站。
先進仿真技術航空科技重點實驗室的前身是北航三研,北航三研于1999年1月通過部級重點實驗室驗收,正式命名為“先進仿真技術航空科技重點實驗室”。該實驗室下設三個研究單元:建模與仿真理論研究單元,復雜系統及分布交互仿真研究單元,虛擬技術及應用研究單元。北航三研是我國最早開展仿真系統及技術研究的單位之一。在建模與仿真技術、分布交互仿真體系結構、實時網絡技術、計算機接口系統、計算機實時圖形圖像技術、人感仿真系統、飛行仿真專家系統等領域的研究取得多項成果,并多次獲得國家級、部級科技進步獎。
1975年中央軍委、國務院下達了我國自行研制殲擊機和飛行模擬器的任務,為了研制我國第一臺殲擊機飛行模擬器,北航成立了總體組,成為飛行模擬器研制的抓總單位之一。1983年研制成功,通過國家鑒定、驗收,交付空軍使用。1984年,北航獲殲六飛行模擬器國家科技進步一等獎。
1989年本實驗室對MD82飛機模擬器的飛行動力學系統、飛行控制系統、操縱系統、導航系統等主要分系統進行了分析研究,提交了詳細的研究報告,對MD82飛機的研發發揮了作用。該項目獲中航總科技進步二等獎。
1990年本實驗室與曙光電機廠模擬器研究所合作,由中航總與民航共同立項,由北航任總設計師單位,研制運七-100全任務飛行模擬器,1993年研制成功,通過鑒定驗收,交付民航使用。1994年,運七-100飛行模擬器獲中航總科技進步一等獎。1995年中航總以波音737飛機為研究對象,立項 9503課題。本實驗室承擔了包括對飛行管理計算機系統、自動飛行系統、導航系統多個分系統的分析研究,對干線飛機研發具有十分重大意義。同時又自籌經費,研制出一臺基于微機網絡結構的波音737飛行仿真器。開發了一臺仿真飛行管理計算機及控制顯示組件,并完成與有關系統的耦合,可以完成有人駕駛和自動飛行的動態試驗。
實驗室擁有的主要設備包括:聯接各實驗室的100兆交換式Ethernet(與校園網相連),SGI Onyx2工作站、HP服務器、VR人機交互設備、高檔微機、集群、圖像數據采集設備(高分辨率掃描儀、數字像機)、高分辨率投影儀、飛行模擬座艙(軍機、民機各一套)等。
目前,實驗室不僅有一批理論水平高、工程實踐經驗豐富的學術帶頭人,還有一批中青年技術骨干隊伍,是國家重點學科(一級學科)“導航、制導與控制”專業的博士點之一。目前擁有院士1名,教授5名,副教授(含高工)9名(其中博士5名),講師3名,在讀博士生二十多名、碩士生五十多名。
“九五”期間,實驗室承擔了軍用仿真預研項目 “分布交互仿真技術研究”、“虛擬現實及多媒體技術研究與應用”,“綜合防空多武器平臺仿真示范系統蘭方分系統”,“基于分布交互仿真環境的人在回路飛行作戰平臺”“建模/仿真VVA方法研究”以及總裝軍用仿真重大項目“綜合防空多武器平臺仿真示范系統”等多項預研任務。均已圓滿完成,并通過技術鑒定,其中一項獲國防科工委科技進步一等獎、國家進步二等獎,一項獲國防科工委科技進步二等獎,兩項獲國防科工委科技進步三等獎,同時,實驗室獲軍用仿真技術貢獻獎。
“十五”期間,實驗室承擔了“多武器平臺攻防作戰綜合仿真示范系統”、“仿真支撐平臺及環境仿真技術研究(含虛擬現實與綜合自然環境仿真、計算機生成兵力技術)”、“虛擬樣機仿真支撐環境/環境技術研究”、“武器裝備虛擬樣機仿真演示系統”等多項研究任務。
實驗室已在攻防對抗仿真、仿真支撐平臺、虛擬現實與綜合自然環境仿真、計算機生成兵力、虛擬樣機支撐環境及演示系統等研究成果有機結合,構成了分布式虛擬戰場環境AST-DVE,可進行大規模對抗仿真、武器系統虛擬樣機研制等多種應用研究。實驗室的工作主要集中在以下幾個方面:復雜分布仿真技術,仿真支撐環境及體系結構,計算機生成兵力(CGF)系統,綜合自然環境(SNE)建模與仿真,可視化技術,高層體系結構(HLA)及其運行時間框架(RTI),虛擬樣機技術。
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