第 28 卷第 12 期 2009 年 12 月
doi: 10.3969/j.issn.1006-1576.2009.12.001
兵工自动化 Ordn an ce Industry Au to mation
Vol. 28, No. 12 Dec. 2009
复杂装备虚拟维修训练技术
王强,宋建社,曹继平,叶庆 (第二炮兵工程学院 导弹工程技术研究所,陕西 西安 710025) 摘要:针对部队维修训练的现状,利用 CAD 技术和虚拟现实技术,构建复杂装备虚拟维修训练系统框架,研究 实现的关键技术,并对训练课程的设计进行了深入探讨.最后,在该系统框架下初步开发了某型发动机的虚拟维修 训练系统.结果表明,该系统训练形式多样,操作简便,对硬件要求低. 关键词:虚拟维修训练;NGRAIN;课程设计;虚拟现实 中图分类号:TP391.9 文献标识码:A
Complex Equipment Virtual Maintenance Training Technology
WANG Qiang, SONG Jian-she, CAO Ji-ping, YE Qing (Missile Project Research Institute, Second Artillery Engineering College, Xi'an 710025, China) Abstract: Aiming at the existing condition of army maintenance training, make up complex equipment virtual maintenance training system frame, using CAD technology and virtual reality technology. The key technologies for the implementation of the system are studied, while the designing of training course is further discussed specially. Finally, virtual maintenance training system of a certain engine is development under the system frame. The results show that the system has advantage of multiple training modality, easy operation, and low request to hardware. Keywords : Virtual maintenance training; NGRAIN; Course designing; Virtual reality
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引言
装备维修是作战保障的重要组成部分,是装备 形成,保持和提高战斗力的关键. 现代战争中,装备 具有功能综合,技术先进,结构复杂,价格昂贵, 更新换代快等特点.传统的采用实物模型,半实物 仿真和实际装备的训练方法已不能满足要求,利用 虚拟现实技术进行维修训练(即虚拟维修训练)是最 有效的方法.虚拟维修训练系统利用虚拟现实技术 创建装备维修训练的虚拟环境,通过对虚拟装备进 行装配和拆卸作业,了解和掌握装备维修的知识和 技能,达到近似在实装上训练的效果,具有大幅度 降低训练费用,缩短训练时间,可对受训者提供指 导和多种反馈,提供较高自由程度的维修操作等特 点 [1].故对复杂装备虚拟维修训练技术进行研究.
练,考核,使受训人员掌握维修知识与操作技能. 此外,系统还建立用户管理,课程数据管理,课程 管理和维修训练帮助等功能,可提供常见维修任务 的操作帮助,相关资料的查询.系统的框架如图 1.
显示层 用户使用界面 系统集成平台 模块层 数据层 学习 训练 考核 课程管理 用户管理 维修帮助 训练课程数据库
模型层 虚拟样机 维修过程 维修知识 训练课程 训练评估 模型 仿真模型 模型 模型 模型
图1
虚拟维修训练系统框架
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2.1
关键技术研究
虚拟样机建模
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虚拟维修训练系统框架
目前国内的虚拟维修训练研究侧重于虚拟仿真 技术的研究和维修训练系统结构的设计,而对虚拟 维修训练的组织和实施研究较少,离实际应用差距 较大 [1 6].以部队维修训练需求为牵引,以虚拟训练 为技术手段,构建简易虚拟维修训练系统,提供对 机械,电子,液压等的构造原理,操作使用,分解 结合,检测调整,故障诊断等训练内容的学习,训

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