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X型步兵战车驾驶训练考核模拟系统研究与实现

作　者: 王从伟
导　师: 李会勇；何益军
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 驾驶训练训练考核模拟系统
分类号: TJ811.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 40次
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内容摘要

本文针对X型步兵战车在训练中遇到的训练费用激增、训练保障困难、训练场地难找等困难以及战备与训练在动用实装上的现实矛盾,结合当前驾驶训练考核模拟系统开发的先进方法和技术,实现了X型步兵战车的技战术要求与计算机考核模拟有机结合,很好地解决了X型步兵战车训练中的实际困难,为提高步兵战车的作战训练水平提供了一个高效平台。论文首先从分析步兵战车驾驶训练考核的现实需求出发,系统探讨了实现驾驶训练考核的框架和模块;其次分别对驾驶训练模拟系统的硬件模拟、驾驶舱和主控制台实现的机械结构及数字采集进行了分析论证,理清了各功能模块之间的逻辑关系,并对关键结构的模拟进行了仔细地研究;然后对驾驶训练视景系统的实现、动力学仿真进行了建模分析和探讨,其中重点分析了战车模型在三维地形场景中的运动和实时显示;最后利用网络对驾驶训练考核进行了框架的构建和软件实现。步兵战车驾驶训练考核模拟系统由多台模拟驾驶舱、一台主控制台和软件部分组成。每台模拟驾驶舱通过数据传输通讯线,实现主计算机和单片机之间的连接。各模拟驾驶舱中,操纵装置上的传感器实时采集各种操作信息,并及时传送到主计算机上,主计算机处理后与实时三维视景相结合,适时刷新受训驾驶员前的视景显示器画面,使受训驾驶员可以根据刷新的视景和车辆姿态进行进一步操作。主控制台与各个模拟驾驶舱组成小型局域网络,主控制台通过网络发出指令,采集每个驾驶舱的驾驶信息,随时对驾驶舱进行跟踪监控。本系统能完成基础驾驶、坡上驾驶、限制路和障碍物驾驶、道路驾驶及相应的夜间(用大灯或微光夜视仪)驾驶等训练考核科目。训练考核按照相关规定,对受训驾驶员的训练成绩进行评定,能显示、记录、输出训练成绩。同时具有驾驶全过程复现功能,可以选择最佳视角显示受训者驾驶的全过程,量化驾驶出现的差错。训练中,教员机还可以随机对学员机驾驶过程进行监控,定期进行驾驶技能考核、收集汇总考核成绩、打印存档备案,实现教学、考核一体化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章引言  10-13
  1.1 背景  10
  1.2 国内外研究动态  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 我国研究现状  11-12
  1.3 项目实用价值  12
  1.4 项目目标及论文内容  12-13
第二章系统组成与功能  13-18
  2.1 系统组成  13
  2.2 训练考核模拟原理  13-14
  2.3 系统功能  14-15
    2.3.1 操作功能  14
    2.3.2 训练功能  14-15
    2.3.3 辅助教学、考核功能  15
  2.4 系统设计  15-18
    2.4.1 总体设计  15-16
    2.4.2 外结构设计  16
    2.4.3 “人——机——环境”设计  16
    2.4.4 软件设计  16-18
第三章模拟驾驶舱及主控制台简介  18-29
  3.1 模拟驾驶舱的设计实现  18-28
    3.1.1 舱室  18
    3.1.2 操纵机构  18-21
    3.1.3 传感器  21
    3.1.4 模拟仪表  21-22
    3.1.5 模拟驾驶舱内各组成部分逻辑关系  22-28
  3.2 主控制台的设计实现  28-29
    3.2.1 台体  28
    3.2.2 主计算机  28
    3.2.3 显示器  28
    3.2.4 键盘与鼠标  28
    3.2.5 网络交换机  28
    3.2.6 打印机  28-29
第四章驾驶训练视景的设计与实现  29-46
  4.1 软件系统组成  29
  4.2 三维视景  29-37
    4.2.1 开发平台  30
    4.2.2 复杂三维地形处理方法  30-33
    4.2.3 实时性能  33
    4.2.4 运动模型  33-37
  4.3 动力系统仿真模型  37-45
    4.3.1 车体动力学方程  38
    4.3.2 发动机动力学方程  38-40
    4.3.3 主离合器耦合方程  40-42
    4.3.4 步兵战车的行星转向机构  42-43
    4.3.5 变速箱数学模型  43-45
  4.4 模拟音响控制与处理  45
  4.5 复现功能  45-46
第五章驾驶训练考核的设计与实现  46-68
  5.1 计算机通信网络的设置  46
  5.2 网络通信实现方法  46-49
    5.2.1 套接字（Socket）通信  46-47
    5.2.2 DirectPlay 简介  47-48
    5.2.3 网络通信编程方法的选择  48-49
  5.3 通信模式的选择  49-53
    5.3.1 几个重要概念  49-51
    5.3.2 会话模式的选择  51-53
  5.4 通信框架的建立  53-60
    5.4.1 C/S 模式应用程序开发要点  53-54
    5.4.2 服务器应用程序的建立  54-58
    5.4.3 客户机应用程序  58-60
  5.5 网络通信消息的处理  60-61
  5.6 联网监控的实现  61-68
    5.6.1 初始化程序  62-63
    5.6.2 会话管理  63-65
    5.6.3 数据处理  65-68
第六章总结  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-72
在学期间研究成果  72-73

X型步兵战车驾驶训练考核模拟系统研究与实现

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