论文部分内容阅读
自主水下航行器(AUV．Autonomous Undersea Vehicles)无论是从民用还是军用的角度上讲，都具有广泛的应用前景和开发潜力，如进行海洋地形勘察、矿场侦察、海洋污染侦察等。当然，在实现不同任务的同时也得保证自身的安全，这就要求水下航行器具有精确的航迹控制能力和机动能力。 传统航迹控制的仿真研究，是用仿真曲线来校验其控制模型的正确性，而利用虚拟现实技术不仅可以校验模型的正确性，还能实现比较好的人机交互，将水下作业的仿真过程及其仿真环境直观的表现出来，将各仿真节点所产生的信息数据实时转换为可被感受的场景动画，以利于仿真试验人员的在线地对仿真过程和仿真结果进行分析、评判和决策。 本文以某外场水下试验平台为基础，根据其实际物理参数和运动模型参数提出了两种不同的方法实现了AUV的可视化仿真。主要工作包括： 1．对可视化仿真技术的由来和发展概况做以简单的介绍。 2．提出并构建了基于MATLAB和VRML(Virtual Reality ModelingLanguage)的AUV可视化仿真系统，完成了AUV及其水下环境的虚拟模型建造，利用虚拟现实工具箱将AUV仿真过程中的位姿参数实时转化成图像信息，从而实现了AUV的可视化仿真。 3．构建了基于Vega和Creator的AUV可视化仿真系统，利用可视化建模软件Creator创建了AUV虚拟模型及水下环境，运用Vega完成对仿真模型的视景管理，最终通过Vega的API函数库完成仿真模型的实时动态驱动。 本文总结了可视化仿真的模型构建和视景管理的关键技术，所提出的方法可以满足AUV可视化仿真的要求，其中针对MATLAB和VRML可视化仿真所提出的一些方法具有一定的创新性。