本文關(guān)鍵詞：航空彈射救生發(fā)射過程視景仿真技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 彈射救生 發(fā)射過程 視景仿真 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 3DMAX Unity3D

【摘要】：彈射救生系統(tǒng)是使用彈射動(dòng)力將飛行員和座椅一起彈離失事飛機(jī)的救生設(shè)備。彈射過程的仿真分析對(duì)研究彈射設(shè)備的安全性、可靠性以及評(píng)價(jià)彈射中飛行駕駛?cè)藛T的生命保障有重要參考價(jià)值。目前，常見的仿真僅限于數(shù)值仿真及某些零部件或部分系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真，數(shù)值仿真得出的結(jié)果難以讓人清楚明了的看到彈射過程中飛行員及座椅等工作時(shí)位移、姿態(tài)的變化，經(jīng)常性的彈射實(shí)驗(yàn)又要耗費(fèi)大量的人力物力財(cái)力與時(shí)間。而視景仿真技術(shù)的出現(xiàn)能以仿真數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)三維實(shí)體模型在真實(shí)感的地形場景中進(jìn)行彈射過程模擬與回放，生動(dòng)形象的把彈射救生整個(gè)過程表現(xiàn)出來。 本文以第三代彈射救生系統(tǒng)為基本仿真對(duì)象，，采用3DMAX三維建模軟件和Unity3D游戲引擎，結(jié)合基于C#語言的Visual Studio平臺(tái)在對(duì)彈射救生系統(tǒng)理論研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了視景仿真可視化軟件。主要構(gòu)建彈射救生系統(tǒng)發(fā)射過程中出艙階段、自由飛階段及救生傘工作階段數(shù)學(xué)模型；進(jìn)行了可視化仿真軟件設(shè)置、數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為語言代碼、仿真場景選擇、數(shù)據(jù)讀取等模塊的界面設(shè)計(jì)，并對(duì)數(shù)值仿真得出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了分析，得到了影響仿真中拋蓋、出艙、射救生傘、救生傘拉直及張滿等關(guān)鍵時(shí)刻點(diǎn)的幾個(gè)因素；使用3DMAX創(chuàng)建了仿真模型數(shù)據(jù)庫中彈射座椅模型及相關(guān)部件動(dòng)畫、人物模型及骨骼動(dòng)畫、飛機(jī)模型及救生傘模型；運(yùn)用Unity3D搭建山地、海洋等場景，使用數(shù)值仿真得出的數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)導(dǎo)入的三維模型實(shí)現(xiàn)彈射工作過程的模擬仿真。 彈射救生視景仿真系統(tǒng)很好的展現(xiàn)了彈射救生的工作過程，可進(jìn)行多次仿真計(jì)算并保存數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行實(shí)驗(yàn)回放。彈射救生視景仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)把彈射救生這一復(fù)雜過程直觀形象地展現(xiàn)出來，為研究防護(hù)救生技術(shù)提供一種直觀有效的手段。
【關(guān)鍵詞】：彈射救生 發(fā)射過程 視景仿真 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 3DMAX Unity3D
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V244.212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 課題研究目的和任務(wù)13
• 1.4 本文主要內(nèi)容和章節(jié)安排13-15
• 1.4.1 主要內(nèi)容13-14
• 1.4.2 章節(jié)安排14-15
• 2 彈射救生系統(tǒng)分析與視景仿真總體設(shè)計(jì)15-28
• 2.1 彈射救生系統(tǒng)的概念及分類15-16
• 2.2 彈射座椅的分類及工作過程16-23
• 2.2.1 彈射座椅的分類16-17
• 2.2.2 國內(nèi)外彈射座椅水平17-22
• 2.2.3 彈射座椅的工作過程22-23
• 2.3 彈射救生視景仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)23-27
• 2.3.1 仿真系統(tǒng)流程23-25
• 2.3.2 仿真系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)25-26
• 2.3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)與總體結(jié)構(gòu)26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 彈射發(fā)射過程數(shù)學(xué)模型28-38
• 3.1 彈射出艙階段28-31
• 3.1.1 彈射筒數(shù)學(xué)模型29-31
• 3.1.2 火箭包數(shù)學(xué)模型31
• 3.2 人-椅系統(tǒng)階段自由飛31-34
• 3.2.1 人-椅系統(tǒng)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.2.2 人-椅系統(tǒng)姿態(tài)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型33
• 3.2.3 輔助方程33-34
• 3.3 救生傘工作階段34-37
• 3.3.1 救生傘拉直階段數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.3.2 救生傘充氣張滿階段數(shù)學(xué)模型36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 4 基于 C#的界面設(shè)計(jì)及數(shù)值仿真計(jì)算38-52
• 4.1 數(shù)值計(jì)算中參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計(jì)38-43
• 4.1.1 飛機(jī)參數(shù)設(shè)置38-39
• 4.1.2 飛行員參數(shù)設(shè)置39-40
• 4.1.3 人-椅系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置40-43
• 4.2 基于 C#的數(shù)值仿真計(jì)算及結(jié)果分析43-51
• 4.2.1 C#中數(shù)值計(jì)算43-45
• 4.2.2 讀取數(shù)據(jù)及場景選擇45-46
• 4.2.3 數(shù)值仿真結(jié)果分析46-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 5 基于 3DMAX 和 Unity3D 的視景仿真實(shí)現(xiàn)52-80
• 5.1 三維建模52-66
• 5.1.1 3DMAX 軟件簡介及特點(diǎn)52-55
• 5.1.2 模型數(shù)據(jù)庫55-64
• 5.1.3 紋理及 UVW 展開貼圖技術(shù)64-66
• 5.2 Unity3D 游戲引擎簡介及關(guān)鍵技術(shù)66-73
• 5.2.1 多平臺(tái)發(fā)布67-68
• 5.2.2 外部模型導(dǎo)入68-70
• 5.2.3 真實(shí)感地形構(gòu)建70
• 5.2.4 實(shí)時(shí)獲取地形高度70-71
• 5.2.5 尾煙爆炸等特效處理71
• 5.2.6 碰撞檢測71-73
• 5.2.7 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)73
• 5.3 彈射救生視景仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)73-79
• 5.3.1 地形場景構(gòu)建74-75
• 5.3.2 鏡頭跟蹤控制75-76
• 5.3.3 仿真過程實(shí)現(xiàn)76-79
• 5.4 本章小結(jié)79-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 論文工作總結(jié)80-81
• 6.2 今后工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-87
• 附錄一87-92
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果92-93

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)祜w,馬金貴,李吉田;某彈射彈推進(jìn)劑裝藥設(shè)計(jì)[J];火炸藥學(xué)報(bào);2003年03期

2 薛曉中,糜志浩,黃長強(qiáng),杜海文;某型飛機(jī)彈射救生人傘系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析[J];兵工學(xué)報(bào);2002年01期

3 魏靖彪,薛曉中,杜海文,黃長強(qiáng);某型飛機(jī)彈射救生人椅系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)分析[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2002年04期

4 陶敏,龐在立,趙秀超;某椅彈內(nèi)彈道性能分析的物理數(shù)學(xué)模型[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2005年04期

5 侯妮娜;陳秀文;周海清;陳智剛;申孝立;;微型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)彈道的數(shù)值模擬[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S1期

6 曹詠弘;范榮強(qiáng);范錦彪;馬鐵華;祖靜;;基于虛擬現(xiàn)實(shí)的彈丸時(shí)空位置再現(xiàn)技術(shù)研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2010年01期

7 劉曉巍;田衛(wèi)萍;田川;;基于Creator/Vega的三維戰(zhàn)場仿真[J];電腦開發(fā)與應(yīng)用;2007年03期

8 張礦中;田衛(wèi)萍;田川;;在Vega平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)三維可視化仿真的特殊效果[J];電腦開發(fā)與應(yīng)用;2008年09期

9 王偉;某Ⅲ型飛機(jī)彈射救生聯(lián)拋系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)想[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);1995年02期

10 崔文明;王和平;;戰(zhàn)斗機(jī)飛行姿態(tài)對(duì)最低安全救生高度影響的仿真研究[J];航空工程進(jìn)展;2011年03期

本文編號(hào)：1011763