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摘要:随着我国经济的发展和综合国力的提高,对海外利益安全和保障的需求不断增强,对航空运输投送的需求也越来越强,尤其是在军事方面,航空运输投送能力是部队机动能力和辐射能力的决定因素。因此必须加快航空运输投送的建设发展。而对于航空运输投送领域的科研、训练、运输性和投送性等问题的验证试验等活动的成本则相当高昂,随着虚拟现实技术的不断成熟,将虚拟现实技术应用到航空运输投送领域具有重要意义。
关键词:虚拟现实;航空运输;运输投送
中图分类号:F562 文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2017)21-0095-02
1 虚拟现实技术的优势
计算机与网络技术的飞速发展使人类进入了全新的时代。近年,无论在产业领域,还是在教育亦或是研究领域,“虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)”都当之无愧是个热点。
虚拟现实技术也被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一,是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术,它采用模拟环境、视景系统、仿真系统和人工智能等多种技术生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟情景。虚拟现实具有很多引人入胜的特性,其基本特性有3个,即“3I”特性:沉浸性(Immer-sion)、交互性(Interaction 、想象力(Imagination)。虚拟现实和可视化技术是虚拟现实环境的核心技术通过对数据的可视化表达和人机交互的分析,虚拟现实环境能够增强用户在计算机虚拟现实中的沉浸感。
运用虚拟现实技术,能够创建与真实环境相类似的环境,营造良好的教学、训练和验证试验等环境氛围,并允许用户与各种信息发生交互作用,用户在仿真过程中可以与各种仿真物体交互,与虚拟环境的各个部分接触,因而能够明显提高教学训练、模拟仿真和验证试验等的效率和效益,在各领域内都有着巨大的应用前景。
2 虚拟现实技术对于航空运输投送的重要意义
随着我国经济的发展、产业结构的调整、消费结构的升级、海外贸易的增长和利益攸关区的增加,航空运输的地位越来越高,越来越重要。在综合交通体系中航空运输的地位也日益凸显,预计到2020年航空运输在旅客交通中的比重将超过铁路运输跃居第二位。
在军事领域,航空运输投送由于其强大的机动性和辐射能力,其在军事运输中的地位更加凸显。习主席在2016年后勤工作会议上强调:要加快战略投送力量、装备手段、交通基础设施建设步伐,着眼覆盖国土全域、通达海上方向、辐射海外远域,努力实现战略投送能力全面跃升。
而对于航空运输投送领域,无论是科研训练、还是验证试验活动,由于其特殊性都存在着成本高昂、施训困难、科学验证和试验难度高等特点。
以物資装备航空运输性验证为例,一方面由于运输机资源稀缺,都集中的各大机场,平时需要担任各种飞行运输任务,如果需要试验验证的活动,就需要申请审批,由于涉及有关部门较多,沟通申请不便,协调困难、批复速度缓慢,同时运输机装卸物资过程需要机组人员配合,涉及机械师和装卸师等多类人员,组织过程复杂;另一方面需要验证的物资装备通常体积重量较大,而且多分布在机场较远地区,多种装备物资往往分布在不同地区,给装备物资的装卸、运输、转运和存储带了极大困难;另外整个过程涉及运输机、待验证装备物资、装卸单位、机组方、装卸运输方、装备物资所属方和验证试验方等,使得装备物资运输性验证试验成本相当高昂,验证试验成功实施难度大等问题。后来引进了物资装备航空运输性仿真验证系统,系统基于虚拟现实技术和三维逆向建模技术,利用三维逆向建模为各类不同运输机建立精确三维仿真模型,包括机舱整体扫描建模,地板各分段尺寸、位置、承压和接地比压数据模型,为物资装备、集装托盘建立精确三维数据模型,在软件的运行下可以逼真的模拟物资装备装载、平台传送、入舱、位置选取、承压和接地比压分析、重心计算、舱内位移、受力分析、气压分析、出仓、卸载等整个验证过程,仿真程度极高,大大降低了物资装备航空运输性验证试验的成本和实施难度,具有极高的实用价值,大大加速了物资装备航空运输性验证的效率和频率,极大的推动了物资装备航空运输性验证的发展。
再比如在集装化航空运输训练中,由于集装化作业和入舱作业过程涉及到重型装卸平台车、装载机、加长货桥的设备条件上的限制,每次训练人员数量都受到很大限制。同时集装化作业过程涉及到各类不同物资装备,打板过程设计复杂,优化物资装备配载难度大、时间长。引入虚拟现实模拟仿真训练系统后,整个过程可以在仿真的模拟设备上进行,避免了由于装备条件限制和造成的培训人员数量少、风险大、安全隐患大等问题,同时由于可以在模拟环境中快速进行配载验证,使得集装化配载工作效率大大提高。这套系统的引进大大提高了集装化航空运输训练水平。
另外在危险品航空运输和航空运输物资装备分载决策等方面虚拟现实技术由于可以逼真仿真模拟现实环境,大大降低了相关成本、提高了效率、降低了安全隐患使得其成为了提高验证试验和辅助决策的最佳解决方案,发挥了巨大的作用。
综上所述,由于虚拟现实技术可以逼真仿真模拟现实环境,使使用者如身临其境般参与其中,同时可以互动操作、精准计算和数据分析,这对于航空运输投送在科学验证、仿真试验、模拟训练方面起到了不可替代的作用,并且意义重大。在当前国家大力发展航空运输投送的背景下积极引入虚拟现实技术必将大大加快航空运输投送的发展。
参考文献
[1] 贾晶晶.桌面虚拟现实技术在教育中的应用[J].软件导刊(教育技术),2008,(8):83-85.
[2] 刘德建,刘晓琳,张琰,等.虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战[J].开放教育研究,2016,22(4):25-31.
关键词:虚拟现实;航空运输;运输投送
中图分类号:F562 文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2017)21-0095-02
1 虚拟现实技术的优势
计算机与网络技术的飞速发展使人类进入了全新的时代。近年,无论在产业领域,还是在教育亦或是研究领域,“虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)”都当之无愧是个热点。
虚拟现实技术也被称为“沉浸式多媒体”或“计算机模拟现实”,被认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要技术之一,是一种综合了计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能技术等多领域成果的新技术,它采用模拟环境、视景系统、仿真系统和人工智能等多种技术生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟情景。虚拟现实具有很多引人入胜的特性,其基本特性有3个,即“3I”特性:沉浸性(Immer-sion)、交互性(Interaction 、想象力(Imagination)。虚拟现实和可视化技术是虚拟现实环境的核心技术通过对数据的可视化表达和人机交互的分析,虚拟现实环境能够增强用户在计算机虚拟现实中的沉浸感。
运用虚拟现实技术,能够创建与真实环境相类似的环境,营造良好的教学、训练和验证试验等环境氛围,并允许用户与各种信息发生交互作用,用户在仿真过程中可以与各种仿真物体交互,与虚拟环境的各个部分接触,因而能够明显提高教学训练、模拟仿真和验证试验等的效率和效益,在各领域内都有着巨大的应用前景。
2 虚拟现实技术对于航空运输投送的重要意义
随着我国经济的发展、产业结构的调整、消费结构的升级、海外贸易的增长和利益攸关区的增加,航空运输的地位越来越高,越来越重要。在综合交通体系中航空运输的地位也日益凸显,预计到2020年航空运输在旅客交通中的比重将超过铁路运输跃居第二位。
在军事领域,航空运输投送由于其强大的机动性和辐射能力,其在军事运输中的地位更加凸显。习主席在2016年后勤工作会议上强调:要加快战略投送力量、装备手段、交通基础设施建设步伐,着眼覆盖国土全域、通达海上方向、辐射海外远域,努力实现战略投送能力全面跃升。
而对于航空运输投送领域,无论是科研训练、还是验证试验活动,由于其特殊性都存在着成本高昂、施训困难、科学验证和试验难度高等特点。
以物資装备航空运输性验证为例,一方面由于运输机资源稀缺,都集中的各大机场,平时需要担任各种飞行运输任务,如果需要试验验证的活动,就需要申请审批,由于涉及有关部门较多,沟通申请不便,协调困难、批复速度缓慢,同时运输机装卸物资过程需要机组人员配合,涉及机械师和装卸师等多类人员,组织过程复杂;另一方面需要验证的物资装备通常体积重量较大,而且多分布在机场较远地区,多种装备物资往往分布在不同地区,给装备物资的装卸、运输、转运和存储带了极大困难;另外整个过程涉及运输机、待验证装备物资、装卸单位、机组方、装卸运输方、装备物资所属方和验证试验方等,使得装备物资运输性验证试验成本相当高昂,验证试验成功实施难度大等问题。后来引进了物资装备航空运输性仿真验证系统,系统基于虚拟现实技术和三维逆向建模技术,利用三维逆向建模为各类不同运输机建立精确三维仿真模型,包括机舱整体扫描建模,地板各分段尺寸、位置、承压和接地比压数据模型,为物资装备、集装托盘建立精确三维数据模型,在软件的运行下可以逼真的模拟物资装备装载、平台传送、入舱、位置选取、承压和接地比压分析、重心计算、舱内位移、受力分析、气压分析、出仓、卸载等整个验证过程,仿真程度极高,大大降低了物资装备航空运输性验证试验的成本和实施难度,具有极高的实用价值,大大加速了物资装备航空运输性验证的效率和频率,极大的推动了物资装备航空运输性验证的发展。
再比如在集装化航空运输训练中,由于集装化作业和入舱作业过程涉及到重型装卸平台车、装载机、加长货桥的设备条件上的限制,每次训练人员数量都受到很大限制。同时集装化作业过程涉及到各类不同物资装备,打板过程设计复杂,优化物资装备配载难度大、时间长。引入虚拟现实模拟仿真训练系统后,整个过程可以在仿真的模拟设备上进行,避免了由于装备条件限制和造成的培训人员数量少、风险大、安全隐患大等问题,同时由于可以在模拟环境中快速进行配载验证,使得集装化配载工作效率大大提高。这套系统的引进大大提高了集装化航空运输训练水平。
另外在危险品航空运输和航空运输物资装备分载决策等方面虚拟现实技术由于可以逼真仿真模拟现实环境,大大降低了相关成本、提高了效率、降低了安全隐患使得其成为了提高验证试验和辅助决策的最佳解决方案,发挥了巨大的作用。
综上所述,由于虚拟现实技术可以逼真仿真模拟现实环境,使使用者如身临其境般参与其中,同时可以互动操作、精准计算和数据分析,这对于航空运输投送在科学验证、仿真试验、模拟训练方面起到了不可替代的作用,并且意义重大。在当前国家大力发展航空运输投送的背景下积极引入虚拟现实技术必将大大加快航空运输投送的发展。
参考文献
[1] 贾晶晶.桌面虚拟现实技术在教育中的应用[J].软件导刊(教育技术),2008,(8):83-85.
[2] 刘德建,刘晓琳,张琰,等.虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战[J].开放教育研究,2016,22(4):25-31.