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虚拟维修训练中基于知识的操作响应机制研究与实现

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计算机工程 2003年第1期29卷 253-255页

作者：刘鹏远张锡恩刘玉海军械工程学院石家庄050003

论述了虚拟维修训练系统的意义，实现虚拟操作的方式和方法，并将人工智能技术和虚拟维修训练系统相结合，采用产生式规则表达知识，对虚拟维修训练系统的系统结构、知识库组织形式、规则形式都进行了详细论述，并在此基础上开发了虚拟... 详细信息

论述了虚拟维修训练系统的意义，实现虚拟操作的方式和方法，并将人工智能技术和虚拟维修训练系统相结合，采用产生式规则表达知识，对虚拟维修训练系统的系统结构、知识库组织形式、规则形式都进行了详细论述，并在此基础上开发了虚拟维修环境中基于知识的开放式操作响应机制。

关键词：虚拟维修训练知识操作响应机制高技术武器装备计算机仿真

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虚拟维修训练中的手势识别

计算机工程与设计 2014年第12期35卷 4278-4283,4288页

作者：汤志波张志利梁丰李向阳第二炮兵工程大学导弹发射与定向瞄准技术军队重点实验室陕西西安710025

为在虚拟维修训练中实现更加自然高效的人机交互,增强维修训练人员的沉浸感,提出一种基于Kinect深度图像和骨骼数据的手势识别方法。通过对维修样机和维修资源的维修特征进行研究,建立基于维修特征的维修动作集合,定义维修操作的常用手... 详细信息

为在虚拟维修训练中实现更加自然高效的人机交互,增强维修训练人员的沉浸感,提出一种基于Kinect深度图像和骨骼数据的手势识别方法。通过对维修样机和维修资源的维修特征进行研究,建立基于维修特征的维修动作集合,定义维修操作的常用手势库;在分析和构建手势识别系统流程的基础上,结合Kinect深度图像和骨骼数据实现手势图像的分割,基于形态学闭运算完成手势分割图的预处理,采用Zernike矩的方法实现对常用手势的识别。将该方法应用于机械设备的虚拟维修训练中,结果验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：虚拟维修训练手势识别深度图像闭运算 Zernike矩

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虚拟维修训练系统的设计与开发

虚拟维修训练系统的设计与开发

作者：王金明东北大学

学位级别：硕士

虚拟维修训练系统是当前设备管理与维修训练的热点技术。由于通讯装备及相关测试设备价格昂贵,且在维修训练中损坏率较高,设计开发虚拟维修训练系统可以提升部队新兵维修训练和考核的效率,减轻部队的经济负担。本论文的主要研究内容如下... 详细信息

虚拟维修训练系统是当前设备管理与维修训练的热点技术。由于通讯装备及相关测试设备价格昂贵,且在维修训练中损坏率较高,设计开发虚拟维修训练系统可以提升部队新兵维修训练和考核的效率,减轻部队的经济负担。本论文的主要研究内容如下:1)系统开发环境确定与构建。对某通讯部队的维修训练任务进行调研分析,确定了系统需求。通过系统开发环境及工具的分析比较,确定选择B/S系统模式,采用WAMP环境及ThinkPHP框架,前台编译语言选用HTML+CSS+JavaScript,后台用PHP语言,选用MySQL数据库,并应用LabVIEW与Multisim联合仿真进行虚拟设备仪器设计。2)功能设计与开发。将有限状态机与面向对象的软件设计方法相结合进行系统设计与实现,包括系统操作界面及各部分功能模块、数据库的设计与建立,以及基于web的三层架构实现等。3)虚拟设备仪器及电路仿真设计。使用LabVIEW图形化设计软件对设备仪器的外观及部分功能进行虚拟仿真设计,并发布到web系统中。使用Multisim软件进行电路板及元件的性能分析,与LabVIEW联合仿真,通过MySQL数据库实现数据交互功能,将管脚电压及波形等数据存储到数据库中,供虚拟维修训练使用。4)系统集成与测试。将虚拟设备仪器、电路仿真设计与系统网站部分进行集成,并完成系统功能测试。

关键词：虚拟维修训练有限状态机 WAMP环境 LabVIEW 电路仿真

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虚拟维修训练中人机交互的认知负荷研究

虚拟维修训练中人机交互的认知负荷研究

作者：于畅北京邮电大学

学位级别：硕士

随着先进科学技术的应用,各种产品技术含量日益提高,对维修人员的训练提出了更高的要求,虚拟维修训练成为了一个崭新的研究领域。本文介绍了认知负荷理论在虚拟维修训练中的重要性,并对虚拟维修训练中的认知负荷的一些特点进行了分析和... 详细信息

随着先进科学技术的应用,各种产品技术含量日益提高,对维修人员的训练提出了更高的要求,虚拟维修训练成为了一个崭新的研究领域。本文介绍了认知负荷理论在虚拟维修训练中的重要性,并对虚拟维修训练中的认知负荷的一些特点进行了分析和研究。首先,本文介绍了虚拟维修训练的概念和研究背景,并对虚拟维修训练的国内外研究现状进行了详细的阐述。提出了本文的研究方向——虚拟维修训练中的认知负荷研究。另外,还介绍了研究中应用到的一些基本理论知识主要包括虚拟维修训练的内容,虚拟维修训练中的认知机理,认知负荷的概念,认知负荷的分类,降低认知负荷的原则,以及认知负荷的基本评估方法。其次,在有关降低认知负荷原则的基础上,通过设计对比实验验证问题完成效应和注意分散效应对虚拟维修训练中的认知负荷的影响。最后,本文研究了认知负荷各种指标在虚拟维修训练中的特点。并基于这一部分研究获得的单维度评估指标,运用人工神经网络模型中的概率神经网络和竞争型神经网络对虚拟维修训练系统中的认知负荷等级进行综合评估。对连续作业过程中不同作业时间段的认知负荷指标的变化特点进行了研究。并且运用概率神经网络对连续训练过程中的认知负荷评估指标进行预测。

关键词：虚拟维修训练认知负荷人机交互径向基神经网络竞争型神经网络

虚拟维修训练认知过程中视觉注意和认知负荷的研究

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虚拟维修训练认知过程中视觉注意和认知负荷的研究

作者：蔡韦旭北京邮电大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步和快速发展,大型装备结构变得越来越复杂,维修技术难度和维修成本越来越高。虚拟维修训练,一种利用虚拟现实技术进行虚拟维修的方法,解决了传统维修训练中的消耗资源大、受环境影响、无法提前分析维修性等难题,... 详细信息

随着科学技术的不断进步和快速发展,大型装备结构变得越来越复杂,维修技术难度和维修成本越来越高。虚拟维修训练,一种利用虚拟现实技术进行虚拟维修的方法,解决了传统维修训练中的消耗资源大、受环境影响、无法提前分析维修性等难题,得到了广泛的关注和研究。本文针对虚拟维修训练过程中的认知负荷情况和视觉注意情况展开了研究,主要包括几个部分:(1)介绍了虚拟维修训练的背景和国内外研究现状,总结当前存在的问题并提出了本文主要研究内容——虚拟维修训练中视觉注意和认知负荷情况的研究。(2)介绍了视觉注意机制以及视觉注意分配的概念和视觉注意模型,认知负荷概念及产生,认知负荷的分类,影响认知负荷的设计效应以及认知负荷的评价方法,为接下来的研究打好了基础。(3)降低虚拟维修训练过程中认知负荷的方法的研究。在影响认知负荷效应的基础上,通过设计对比实验研究了冗余效应和通道效应以及它们的交互效应在不同程度认知负荷下对虚拟维修训练受训人员的认知负荷的影响。(4)认知负荷的综合评价方法研究。本文通过研究认知负荷的各种测量方法的优缺点,建立了一个综合评价方法的数学模型,该模型综合了主观评价法,任务绩效评价法以及生理指标评价法,并设计对比实验,验证了该模型的可靠性。(5)基于神经网络的认知负荷评估模型研究。本文将认知负荷分为三个等级,用主观、生理和任务绩效三个方面的5个指标作为依据,建立BP神经网络模型和概率神经网络模型对认知负荷进行评估并比较了两种模型的优劣。(6)不同认知负荷下视觉注意分配的研究。本文通过设计对比实验,研究了不同认知水平受训人员的视觉注意资源随不同任务环境进行动态分配的情况,并结合任务完成情况来分析了不同程度认知负荷对受训人员视觉注意分配的影响。

关键词：虚拟维修训练认知负荷综合评价视觉注意

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装备分布式虚拟维修训练云仿真关键技术

计算机应用 2013年第10期33卷 2778-2782,2795页

作者：朱东方苏群星刘鹏远军械工程学院导弹工程系石家庄050003 武汉军械士官学校武汉430075

传统分布式虚拟维修训练系统仿真任务和仿真设备耦合度高,系统仿真效率低,扩展困难;同时,作为分布式交互支撑的高层体系结构(HLA)和运行支撑框架(RTI)仅适用于局域网络,无法实现大范围的仿真资源共享和维修协同互操作。借鉴云计算和云... 详细信息

传统分布式虚拟维修训练系统仿真任务和仿真设备耦合度高,系统仿真效率低,扩展困难;同时,作为分布式交互支撑的高层体系结构(HLA)和运行支撑框架(RTI)仅适用于局域网络,无法实现大范围的仿真资源共享和维修协同互操作。借鉴云计算和云仿真思想,提出了一种应用于装备虚拟维修训练领域的云仿真体系结构和框架实现方案;研究了面向Web服务的广域网RTI组件层次化体系结构,设计了基于Web服务的仿真邦员,实现了仿真过程监控和远程邦员任务迁移功能;基于最小调度法实现了仿真平台的动态负载平衡,研究了平台的可视化仿真功能和仿真数据的分布式存储技术。在此基础上完成了某型装备的虚拟维修训练网络化仿真开发,初步证明了虚拟维修训练云仿真的可行性和有效性。

关键词：运行支撑框架组件虚拟维修训练云仿真云计算

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某作业系统虚拟维修训练研究

系统仿真学报 2013年第S1期25卷 323-326页

作者：孙逊诸雪征吴耀鑫刘志龙李艳防化学院研究生管理大队北京102205 防化学院四系北京102205

给出了某作业系统虚拟维修训练实现过程,以及建立维修样机,确定维修工艺,建造故障树分析法等关键技术。介绍了维修样机的建立与简化,维修工艺的设计方法;并以某作业系统故障树建立方法为例,阐述了建立和简化故障树的方法;之后论述了"讲... 详细信息

给出了某作业系统虚拟维修训练实现过程,以及建立维修样机,确定维修工艺,建造故障树分析法等关键技术。介绍了维修样机的建立与简化,维修工艺的设计方法;并以某作业系统故障树建立方法为例,阐述了建立和简化故障树的方法;之后论述了"讲解式训练"、"引导式训练"、"自主式训练"的维修过程仿真方法,给出了"引导式训练"训练实例。对于提高自主维修训练能力,促进维修保障能力的快速形成,其他装备的虚拟维修训练开发都具有很高的通用性和实用性。

关键词：虚拟样机维修工艺故障树分析虚拟维修训练

虚拟维修训练系统VMTS操作响应模型研究与实现

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飞机设计 2009年第1期29卷 75-80页

作者：朱罗锋孙有朝南京航空航天大学民航学院江苏南京210016

叙述了操作响应模型的研究在虚拟维修训练系统VMTS中的重要性,分析了VMTS中操作响应机制的主要研究内容,采用产生式规则表达知识,给出了操作响应模型三大规则的知识描述,重点研究了操作响应模型中的误操作和操作延迟判断规则,列出了可... 详细信息

叙述了操作响应模型的研究在虚拟维修训练系统VMTS中的重要性,分析了VMTS中操作响应机制的主要研究内容,采用产生式规则表达知识,给出了操作响应模型三大规则的知识描述,重点研究了操作响应模型中的误操作和操作延迟判断规则,列出了可能出现的各种误操作类型,给出了操作响应模型的数据流程图,实现了VMTS操作响应模型。

关键词：操作响应模型虚拟维修训练产生式规则

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雷达虚拟维修训练中交互系统的通用性

火力与指挥控制 2005年第3期30卷 58-60,64页

作者：王宏朱元昌孙书鹰樊世友桂林空军学院广西桂林541003 军械工程学院河北石家庄050003

基于USB接口技术对"通用雷达装备虚拟维修训练系统(URVMTS)"的人机交互系统进行研究,通过合理的软、硬件设计实现了系统的通用性。不同的实装操作部件经过适当的信号调理均可以通过该系统方便地实现与雷达虚拟样机之间的交互。着重介绍... 详细信息

基于USB接口技术对"通用雷达装备虚拟维修训练系统(URVMTS)"的人机交互系统进行研究,通过合理的软、硬件设计实现了系统的通用性。不同的实装操作部件经过适当的信号调理均可以通过该系统方便地实现与雷达虚拟样机之间的交互。着重介绍了交互系统的通用性设计与实现方法,包括系统的通用性设计方案,USB硬件电路的通用性设计及相应的软件开发。

关键词：通用串行总线(USB) 虚拟维修训练人机交互