基于虛擬現(xiàn)實的軌道車模擬駕駛系統(tǒng)及其關鍵技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著鐵路行業(yè)的快速發(fā)展,各種新型列車被用于實際的交通運輸中,這樣使得列車駕駛員的駕駛技能有了新的需求。傳統(tǒng)的實車列車駕駛員的培訓方式由于訓練費用、訓練周期以及安全性等原因已經(jīng)漸漸的被更加科學、先進、高效的模擬駕駛培訓系統(tǒng)所替代,模擬駕駛設備以其強大的功能被廣泛的應用于鐵路、航天、航海等各個領域,基于虛擬現(xiàn)實的模擬駕駛系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建出接近真實的虛擬駕駛環(huán)境,這樣將訓練過程中的真實的操作過程與創(chuàng)建的虛擬環(huán)境進行交互,從而對司機駕駛

2、員進行訓練以及考核。基于虛擬現(xiàn)實的軌道車模擬駕駛系統(tǒng)是對軌道車司機駕駛員訓練以及考核專門進行研發(fā)設計的,主要面向鐵路局以及鐵路院校。
  本論文設計并實現(xiàn)了軌道車模擬駕駛系統(tǒng),并且將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到模擬駕駛系統(tǒng)中,在進行設計實現(xiàn)過程中研究了軌道車模擬駕駛系統(tǒng)中的關鍵技術(shù)難點。論文首先在對模擬駕駛系統(tǒng)在國內(nèi)外應用情況以及研究動態(tài)分析的基礎上,提出了軌道車模擬駕駛系統(tǒng)正的整體設計方案、硬件設計方案、軟件設計方案以及系統(tǒng)業(yè)務流程,并且

3、分別從軟件方面和硬件方面詳細的介紹了模擬駕駛系統(tǒng)中個功能模塊的實現(xiàn)。在方案確立后分析了建立軌道車模擬駕駛系統(tǒng)數(shù)學模型的關鍵技術(shù)難點,并對其進行了詳細的研究以及提出解決方法。同時詳細的研究了軌道車模擬駕駛系統(tǒng)中的視景仿真系統(tǒng)及其關鍵技術(shù)。
  本文設計的軌道車模擬駕駛系統(tǒng)模擬仿真了軌道車運行控制算法、軌道車運行視景以及DMI人機交互界面等。軌道車模擬駕駛系統(tǒng)主要是由司機操作模塊、計算機控制模塊、軌道車運行控制模塊、教員模塊以及視景模

4、塊構(gòu)成。在設計軌道車模擬駕駛系統(tǒng)過程中,首先要建立模擬駕駛系統(tǒng)的數(shù)學仿真模型,它是整個軌道車模擬駕駛系統(tǒng)中關鍵的部分,通過搭建數(shù)學模型建立模擬駕駛系統(tǒng)的仿真運行軟件,在軌道車模擬駕駛系統(tǒng)的仿真視景中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來制作視景動畫,使得視景更加逼真,司機操作臺則完全按照實際軌道車的駕駛臺進行設計,在教員機中設立訓練功能、考核功能以及評價打分功能,模擬駕駛系統(tǒng)中監(jiān)控設備在訓練過程中的監(jiān)控功能以及控制邏輯都是按照實際軌道車運行監(jiān)控設備功能來進

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