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基于增强现实的协同式装配系统研究

基于增强现实的协同式装配系统研究

作者：王余涛中国科学技术大学

学位级别：硕士

增强现实是从虚拟现实发展出来的一门新兴的技术,能够将虚拟信息,包括图形、声音等叠加到真实场景中去,以达到对现实的信息进行增强的目的。增强现实以其虚实结合的特点在医疗、制造业、军事、教育、娱乐等诸多领域得到越来越多的应用... 详细信息

增强现实是从虚拟现实发展出来的一门新兴的技术,能够将虚拟信息,包括图形、声音等叠加到真实场景中去,以达到对现实的信息进行增强的目的。增强现实以其虚实结合的特点在医疗、制造业、军事、教育、娱乐等诸多领域得到越来越多的应用。在制造业中,装配技术旨在采用快速,可靠,低成本的装配方法来提高产品设计质量,缩短产品开发周期,节约成本。传统的原型装配方法就是制造出零件的原型。零件原型虽然能够给操作者提供真实的装配操作体验,但零件原型的开发成本非常高,如果发现产品设计不足,无法在零件原型上直接修改,必须重新制造原型来改进,反复这个过程直到得到满意的产品设计。这种开发方式导致产品设计周期长,成本高。随着计算机辅助设计技术的发展,装配操作变得越来越自动化,虚拟装配极大地推动了装配技术的进步。虚拟装配技术采用计算机生成的虚拟三维零件模型来代替零件原型,不需要加工出样品原型,可以大幅度降低生产成本,而且零件的改进只需要修改对应的虚拟模型,大大缩短了设计时间。然而虚拟装配也有其不足之处,就是其将设计人员完全浸入在虚拟的环境中,没有任何真实装配空间的信息,导致操作环境真实感不足,操作不够直观高效。如果将增强现实技术应用到装配设计中,就可以利用增强现实的虚实结合的特点,将真实的装配空间和虚拟的零件模型操作结合到一起,使装配环境更加真实,交互方式更加自然,装配操作更加直观高效,装配效果更加可靠。本文提出了一个基于增强现实的协同式装配系统的框架结构并详细阐述了系统中注册跟踪、遮挡处理、碰撞检测、人机交互、运动仿真等几个关键模块的设计和实现方法。系统包含了增强现实和装配设计上的诸多关键技术:为支持多用户协同设计,系统采用C/S体系结构;遮挡处理是用于计算虚拟模型和真实物体正确的遮挡关系;碰撞检测用来判断零件之间是否发生碰撞,进而判断零件之间的约束关系和辅助交互工具与零件的交互过程;在人机交互设计上,系统不是采用传统的二维鼠标和菜单,而是设计了一系列针对增强现实装配操作的交互工具,用以模拟真实环境下的三维交互。这些交互工具是虚拟面板、虚拟笔和虚拟手套。本文还提出了一个全新的基于增强现实的装配体运动仿真方法,探讨了虚拟零件与真实零件相互驱动的可能性。当产品零件装配完毕后,系统可以根据装配体零件的约束关系和装配特征,计算运动过程中零件的运动方位信息,实现运动仿真,用来辅助设计人员验证装配体安装可行性,发现产品设计的缺陷和衡量产品的性能。根据系统的框架结构和技术细节,本文开发了一个原型系统并通过实例给出了各技术模块的实现结果,验证了系统的可行性。

关键词：增强现实装配协同式遮挡处理交互设计运动仿真

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国外卫星宽带产业发展现状与趋势

国际太空 2011年第12期 49-54页

作者：王余涛北京空间科技信息研究所

进入21世纪以来，卫星宽带接入服务借助于影响全球的宽带互联网浪潮，以地面宽带网络难以覆盖的区域为起点迅速崛起。目前，国外卫星宽带产业已进入高速发展时期，产业链各个环节不断完善，空间和地面段技术推陈出新，产业化发展取得了... 详细信息

进入21世纪以来，卫星宽带接入服务借助于影响全球的宽带互联网浪潮，以地面宽带网络难以覆盖的区域为起点迅速崛起。目前，国外卫星宽带产业已进入高速发展时期，产业链各个环节不断完善，空间和地面段技术推陈出新，产业化发展取得了阶段性成果。本文在分析国外卫星宽带产业发展现状的基础上，对国外卫星产业发展趋势进行了总结。1 引言随着全球信息化程度不断提高，宽带互联网已经成为不可或缺的信息获取手段和信息传播媒介，在社会生产和日常生活中发挥着日益重要的作用。然而，即使按最乐观情况计算，在全世界范围内普及光纤宽带连接仍需要耗时20～25年的时间，并投入10万亿美元的巨额资金。

关键词：卫星产业宽带产业国外宽带互联网宽带接入服务信息传播媒介产业化发展全球信息化

二〇一二年临近尾声 “四大”运营商各自精彩

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卫星与网络 2012年第11期 22-27页

作者：王余涛

说起卫星固定通信业务，国际通信卫星公司（Intelsat）、SES公司、欧洲通信卫星公司（Eutelsat）和电信卫星公司（Telesat）的大名可谓无人不知、无人不晓。这四家公司也因连续多年蝉联卫星固定通信业务运营商收入排行榜前四名而被业内... 详细信息

说起卫星固定通信业务，国际通信卫星公司（Intelsat）、SES公司、欧洲通信卫星公司（Eutelsat）和电信卫星公司（Telesat）的大名可谓无人不知、无人不晓。这四家公司也因连续多年蝉联卫星固定通信业务运营商收入排行榜前四名而被业内人士统称为“四大”（BigFollr）。

关键词：运营商国际通信卫星固定通信业务临近电信卫星业内人士运营情况财务状况

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2013年全球卫星通信产业发展综述

卫星应用 2014年第2期22卷 37-43页

作者：王余涛北京空间科技信息研究所

2013年可谓是全球卫星通信产业发展的“转型之年”。，前身为政府合作组织的国际通信卫星（Intelsat）公司完成首次公开募股，正式转型为上市公司。多个卫星系统的升级换代取得显著进展，第二代“全球星”星座M页利完成部署，第五代国... 详细信息

2013年可谓是全球卫星通信产业发展的“转型之年”。，前身为政府合作组织的国际通信卫星（Intelsat）公司完成首次公开募股，正式转型为上市公司。多个卫星系统的升级换代取得显著进展，第二代“全球星”星座M页利完成部署，第五代国际移动卫星（Inmarsat-5）和03b星座成功完成首次发射。、几大业务领域平稳中求变革，孕育着新一轮的竞争高潮各类运营商以创新求发展，暗自酝酿全新的业务转型和市场拓展计划。

关键词：卫星通信产业综述国际通信卫星国际移动卫星合作组织上市公司卫星系统市场拓展

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2012年全球卫星通信产业发展综述

卫星应用 2013年第1期21卷 33-40页

作者：王余涛北京空间科技信息研究所

2012年，全球卫星通信产业在经济复苏趋缓的背景下继续保持平稳增长态势，各主要卫星通信、广播业务领域均取得重大进展。全球市场卫星容量需求持续走高，转发器租赁价格相对稳定，共同推动卫星固定通信业务实现进一步增长。下一代移动... 详细信息

2012年，全球卫星通信产业在经济复苏趋缓的背景下继续保持平稳增长态势，各主要卫星通信、广播业务领域均取得重大进展。全球市场卫星容量需求持续走高，转发器租赁价格相对稳定，共同推动卫星固定通信业务实现进一步增长。下一代移动通信卫星部署进程略受影响，但即将进入实质性阶段。卫星电视、音频广播及宽带互联网业务用户数量不断增加，业务类型日益丰富，业务质量逐步提高。

关键词：卫星通信产业综述移动通信卫星互联网业务经济复苏广播业务容量需求全球市场

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2012年《全球卫星产业状况报告》

卫星应用 2012年第4期20卷 35-41页

作者：王余涛

2012年5月，美国卫星产业协会（SIA）公布了第15版卫星产业年度报告。报告对截至2011年底的卫星产业数据进行了统计分析，涵盖了卫星服务业、卫星制造业、发射服务业和地面设备制造业四个领域。

关键词：卫星产业产业状况卫星服务业设备制造业年度报告统计分析发射

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2010年全球商用卫星通信产业发展综述

卫星应用 2011年第1期19卷 25-31页

作者：王余涛北京空间科技信息研究所

2010年，全球商用卫星通信产业也逐渐走出全球经济危机的阴影，展现出强劲的生命力。2010年内，全球共发射了26颗商用通信卫星，再创历史新高；各大运营商继续加大投资力度，并相继进行卫星系统大规模更新换代；各主要业务领域实现整体... 详细信息

2010年，全球商用卫星通信产业也逐渐走出全球经济危机的阴影，展现出强劲的生命力。2010年内，全球共发射了26颗商用通信卫星，再创历史新高；各大运营商继续加大投资力度，并相继进行卫星系统大规模更新换代；各主要业务领域实现整体较快发展，业务收入水平持续增长；各种创新型概念和技术不断涌现，市场领域进一步扩展。未来，随着全球实体经济全面复苏，商用卫星通信产业也将迎来新一轮的高速发展期。

关键词：商用通信卫星卫星通信产业综述经济危机投资力度卫星系统持续增长实体经济

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2010全球商用卫星通信产业发展综述

卫星与网络 2011年第10期 34-41页

作者：王余涛不详

一、卫星固定通信业务保持稳定增长在卫星电视直播业务发展的推动下。卫星固定通信业务特别是转发器租赁业务收入持续攀升。2009年全球卫星固定通信业务总收入达到144亿美元，同比增长10．8％，增长速度高于2007-2008年。一些新兴国家... 详细信息

一、卫星固定通信业务保持稳定增长在卫星电视直播业务发展的推动下。卫星固定通信业务特别是转发器租赁业务收入持续攀升。2009年全球卫星固定通信业务总收入达到144亿美元，同比增长10．8％，增长速度高于2007-2008年。一些新兴国家对卫星容量需求的增长以及转发器租赁价格稳中有升，是促进卫星固定通信业务健康发展的重要因素。

关键词：卫星通信产业固定通信业务综述商用卫星电视直播业务收入业务发展同比增长

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欧洲卫星通信专项计划分析

国际太空 2014年第8期 34-42页

作者：王余涛北京空间科技信息研究所

卫星通信产业是航天产业中商业化程度最高、竞争最为激烈的领域，对航天技术和航天市场的发展具有重要的推动作用。20世纪七八十年代，欧洲卫星通信产业严重依赖美国，虽从业企业数量众多，但难以形成合力。导致其通信卫星系统发展较为... 详细信息

卫星通信产业是航天产业中商业化程度最高、竞争最为激烈的领域，对航天技术和航天市场的发展具有重要的推动作用。20世纪七八十年代，欧洲卫星通信产业严重依赖美国，虽从业企业数量众多，但难以形成合力。导致其通信卫星系统发展较为缓慢，通信卫星发展水平与我国基本相当。

关键词：卫星通信产业欧洲通信卫星系统航天产业航天技术企业数量商业化