第 l卷 第2 8 期
计
算
机
仿
真
2 年3 ∞1 月
虚 拟 现 实 与 卫 星 仿 真 技 术
胡 社 教 陈 宗 海 ( 科学技木大学自 化系. 0 中国 动 ∞0 )
摘要 诫 文 通 过 对 虚 拟 现 实技 术 理 论 和 应 用状 况 的 分 析 , 合 星 技 术 的 特 殊 性 , 出如 何 将虚 拟 现 实 技 术 与 卫 星 仿 真 技 结 提
术 相结 合 , 虚 拟 环境 下 对 卫 星 的设 计 , 造 , 射 . 至 在 预定 轨 道 上 的 运 行 等全 过 程 进 行 可 视 化 仿 真 的 方 法 在 制 发 直 关键 词 虚 揖 现 实 卫星 仿 真 虚 揖 制 造 可 视 化 仿 真 中 囤分 类号 唧 文 献标 识码 h
1 虚拟 现实技 术及其应 用
虚拟现 实(ill a~, vnl l 简称 V 又称灵 境技术 , 目前 am i R) 是 计算机 科学 和信息 科学技 术 中最 热 门的研 究领域 .它是一 门对未来信 息社会产生重要影响, 并将最终改 变人类 的生恬 和工作 方式 的技术 .虚拟 环境 ( v e i m n. m mn e~简称 V ) E 代表着未来计算机 与人们 的交 互界 面, 这是一 种完 全沉浸 式的交互界 面, 户就好 像 真的处在计算 机生 成的世 界里 , 用 无论是看到的 , 听到的, 还是感受到的 , 都像 是在真实世界里
一
-
卫星 在 其 预 定 的轨 道 上 运 行 期 间 , 们 无 法 对 其 进 行 人
必要 的维护( 除非利用航天飞机对在轨卫星进行 维修 ) .
·
卫 星作 为一类特 殊产 品 , 具有产 品数量少 , 价格 高, 要
求产 品具有很高的成 功率 l . 4 J 因此 . 人们常常把 卫 星称 之 为四高 产品.即高 技术 , 高
投 入 , 效 益 和 高 风 险 产 品 . 为 了确 保 万 无 一 失地 完 成 卫 星 高 的研 制任 务 , 常 从 卫 星 的设 计 开 始 , 们 就 通 过 各 种 试 验 通 人
方法来模仿 卫星的工作条件及 动力学 方面的受力情况 , 以提 高卫星成 功的把 握性.这种 方法就 是通 常所 说的仿 真.所 谓仿真 , 简单地说 , 就是在模 型上进行 实验 , 它是将 被研 究 的 对象及其特征抽象成模型 , 通过对模 型 的实验操作及 实验结 果 的分析, 探讨和推断对象车身所具有的性质及其 运动变化
规 律
样, 并且用 户还可 以用 完 全 自然 的方 式 向计算 机发 出命
令….
16 年 , 国 A P 95 美 R A信息处 理技术 办公 室( o) wr 主任 I 一 咖 5t rn 在" u el d 终极的显示" h a 的论文中描 述 了如何把计算机
显 示屏 幕作 为" 个 通 过它 观 看 虚 拟 世 界 的 窗 口 标 志 着 虚 一 ,
拟现实 理论 的诞生 .虚拟 现实应 用系统 的研 究从 此拉 开帷 幕. 但虚拟现实系统真正投八使用仍是 2 o世纪 9 0年代之后 ; 在航空航天领域 , 虚拟现 实技术 发挥过极 大 的作 用 , 并取得
了骄 人 的成 就 .以 波 音 7 7 机 为 例 , 音 公 司在 设 计 该 型 7客 波
卫星仿真技术通 常是以 卫星运行情况 为研究对象 的, 面 向复杂系统的仿真.其仿 真实验 过程包 括对卫 星及其 测控 系统的系统建模 , 型实现 和模 型实验三 项基本 活动构成 , 模
相互关系如图 1 示. 所
号飞机 时, 采用 了当时最 为先进 的虚拟现 实技术 , 整个飞机 的设计 完全是在虚拟环境中完成的 , 在虚拟环境 中实现 了 并 飞机 的设计 , 制造 , 装配一气 呵成 , 实际 的运行 中证明 了真实 情况与虚拟 玮境 中的情况完全一致.19 年 , 国约翰逊航 93 美 天中心启用 了一套虚 拟现实 系统来训 练航 天员熟悉 太空玮 境, 使得修复喑勃望 远镜 的工作一 次成功. 目前 , 美 国宇 在
航 局 的 各 大 航 天 中心 都有 有 关 V R的 研 究 项 目. 空 局 也 有 欧
v R方面的研究项 目.此 外, 拟现实技 术在 军事 , 虚 医疗 , 机 械制造 , 机器人 及建筑 , 育和娱乐 等领域 也得 到 了广泛 教

下一页