基于EPX的氣墊船駕控模擬器視景系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、視景仿真系統(tǒng)作為氣墊船駕控模擬器的一個必不可缺的組成部分,要求能夠真實的、直觀的顯示出氣墊船在場景中航行狀態(tài)。需要合理利用資源,構建出一個符合性能標準的視景仿真系統(tǒng)。本文根據氣墊船模擬器的實際需要構建了氣墊船的視景系統(tǒng),并基于建立過程中的實際問題,對碰撞檢測技術和地形匹配算法進行了進一步研究。
　　對于地形匹配,借鑒履帶式車輛的六點匹配算法,在四點匹配算法上進行改進,利用五點匹配算法進行地形的匹配。對氣墊船進行剛體簡化,并且選取包

2、括中心在內的五個關鍵特征點對這個剛體進行離散簡化。對這五個點分別進行高程數據的計算,然后從中選取三個匹配點確定氣墊船的姿態(tài)平面。這種算法解決了四點匹配算法中,氣墊船對地形的切割問題。在海面上使用三點匹配算法,用簡單的算法達到氣墊船的海面匹配問題。
　　視景系統(tǒng)中,碰撞檢測是一個重要的組成部分,其準確性和實時性至關重要,尤其對于操縱模擬器。本文根據視景系統(tǒng)的碰撞檢測特點,利用基于線段的碰撞檢測。在氣墊船圍裙的外圍布置一圈碰撞檢測線段

3、,對圍裙進行擬合,方便的排除掉不可能發(fā)生碰撞的物體。在發(fā)生碰撞時,利用二分法,對被檢測到的碰撞檢測線段進行實時分割及重新布置。通過確定一個閾值作為停止分割的臨界條件來確定是否停止分割。分割停止后,取最后被分割的線段中點作為碰撞檢測點。在碰撞響應方面,對氣墊船進行區(qū)域劃分,分別對每個區(qū)域進行碰撞面積和碰撞方向的計算,使得計算簡單,減少了系統(tǒng)的運算負荷。
　　為了模擬海洋中的海浪,對幾種海浪譜進行了分析,并在基于海浪譜的基礎上進行海浪