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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/253555169ApplicationofVirtualRealityinFlightVehicleStageSeparationSimulationArticle·January2002CITATIONSREADS0213authors,including:WanchunChenBeihangUniversity(BUAA)91PUB
2、LICATIONS255CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:MultipleOpticalFlowSensorsAidingInertialSystemsforUAVNavigationViewprojectHardwareintheloopsimulationViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyWanchunChenon17Ju
3、ne2016.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第22卷第1期飞行力学Vol.22No.12004年3月FLIGHTDYNAMICSMar.2004文章编号:1002-0853(2004)01-0060-04虚拟现实技术在飞行器级间分离仿真中的应用宋军,陈万春,肖业伦(北京航空航天大学宇航学院,北京100083)摘要:主要讨论应用虚拟现实技术进行飞行器级间分离仿真分析的方法。给出了飞行器级间分离仿真时用于控制飞行器模型运动的虚拟世界结构,并且据此建立了一个包括飞行器模型
4、和场景模型的虚拟世界。基于Mat-lab和Simulink,还给出了将虚拟世界与其它的计算程序结合起来的方法,实现计算、仿真、显示一体化。基于此框架,通过流体力学、飞行力学计算以及级间相对姿态和位置的计算和分析,研究讨论了飞行器级间分离碰撞干扰问题,为级间分离方案和分离机构设计提供了依据。关键词:虚拟现实;飞行器级间分离;级间分离仿真;级间分离干扰中图分类号:V411.8文献标识码:A引言和舵面控制数据)。虚拟世界接收器(VRSink)的主要功能是接收仿真数据,基于已经建立的虚拟世界(VRML文件)在进行飞行器的运动仿真时,飞行过程的
5、可视形成一个运动的虚拟世界,并与虚拟世界显示器化是缩短飞行器设计周期、提高设计效率的有效手段。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)的出现为飞(VRViewer)进行数据通信。虚拟世界显示器是一个集成在InternetEx-行器的运动仿真提供了更有效的途径,尤其有助于plorer中的插件,浏览者可利用它在虚拟世界中飞行器级间分离运动过程的仿真。这一技术也是辅漫游。助设计分离机构的有效手段。通过Matlab这一优秀的设计开发平台,虚拟现实技术与仿真程序紧密地结合起来。在飞行器仿真的过程中,程序能够直接控制虚拟世界的运行,从而
6、实现仿真、显示一体化。1虚拟现实技术图1虚拟世界中模型运动的控制及显示过程1.1控制飞行器模型运动的节点结构虚拟世界中飞行器模型运动的控制过程包括四个主要组成部分,如图1所示。飞行器的位置和姿态运动可以理解为弹体坐标虚拟世界采用VRML(VirtualRealityModel-系在地面坐标系(惯性坐标系)中的运动。因此在虚ingLanguage)技术建立,这是一个静止的虚拟世拟世界中,控制飞行器模型的运动就是控制弹体坐界,它的所有元素都保存在VRML文件中。标系到地面坐标系的坐标变换。飞行器动力学模型用于计算虚拟世界中模型运若采用Eu
7、ler角表示飞行器的姿态角,并考虑动的控制数据(包括飞行过程中飞行器的位置、姿态坐标系的平移变换,则坐标系Fg到Fb的变换过程收稿日期:2002-12-20;修订日期:2003-11-14作者简介:宋军(1979-),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,从事飞行器设计与仿真研究。第1期宋军等.虚拟现实技术在飞行器级间分离仿真中的应用61可表示为:该飞行器模型是一个变转动惯量的刚体的运动T(x0,y0,z0)Rz()Ry()Rx()模型,其绕重心转动的动力学方程为:FgFg0Fg′Fg″FbdId×按照上述坐标变换顺序建立包含四个[T
8、rans-+I+(I)=M(2)dtdtform]节点的节点组合,从而实现对坐标变换的式中,I和M分别为相对于弹体质心的转动惯量和控制。合力矩。飞行器上还有一些可动部件(如舵面),对其运动的控制也可采用[Trans
