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摘 要 文章介绍了近年来随着计算机硬件水平的提高和三维仿真技术的普及，在人们生产生活的很多领域多得以运用和推广，如：广告、建筑、医疗、教学等等，然而在军事领域中的应用才刚刚开始，在将来的军事战场中三维仿真技术上的优势将发挥的淋漓尽致。
关键词 三维动画；仿真；风洞试验
中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）011-0139-01
1 三维动画及仿真技术的发展现状及发展趋势
随着计算机计算能力的提高，计算方法发生了巨大的变化。计算机软件将数学理论应用到工程实践上去，有效的提高了工程实践的效益。原来系统分析主要依靠的根轨迹和伯德图已经不常使用。2004年以来仿真和建立数学模型的技术被大量应用在研究生的研究工作中，替代了大量的实验，并大量的发表论文。仿真技术也大量的应用在航空产品的设计开发过程中。
随着计算机技术的发展，未来国内航空业对仿真技术的要求更高。仿真技术应用应当是主要的需求。建立飞机各系统各分系统的模型用于飞机的设计开发和改进有很大的吸引力。而为建立模型使用的工具技术的进步，将是未来发展的主题。其中模型建立的方法也是研究的热点，因为现在模型的建立已经不是过去微分方程所能解决的了。模型的建立已经涉及到所有的数学方法、复杂系统的仿真。例如面向飞机外型飞机空气动力模型的建立；飞机尾旋模型；计算机上的数字风洞试验；各类场的模型。面向对象的飞机整体的模型将仿真的内容扩大到飞机的全寿命周期。虚拟产品的生产将成为产品设计的第一步，从产品的设计开始仿真就将对未来为航空工业提供有力的支持。模型的规范与标准化将使仿真模型作为航空产品设计开发和使用的重要的工具。使用分布式的仿真系统将是未来的主流，计算机的速度已经不是主要的问题。仿真支撑软件将由管理型向服务型转化，模型就向鱼入水一样在支撑软件的服务下运行。
2 国内外差距分析
我国和世界其他国家在仿真技术方面的差距主要有以下几个方面：
首先是模型基础方面：国外对于仿真技术都是建立在完善的实验数据基础之上的模型，模型是对客观事物充分的理解基础之上才可能进行给出的，以往历年来的大量实验数据在模型建立中起到了核心的作用，所以，模型是具备知识产权的重要组成部分，由于社会的发展，知识产权的越来越受到重视，因此模型所占的比例也逐渐提升。我国，对于实验基础相对较差，实验数据不充足，因此很多时候在没有实验数据的情况下经常用计算的来的数据代替，因而造成模型的准确性下降，效果比较差。
其次是软件基础方面：国外的软件都是比较成型的系统软件，模型的建立需要提高效率，最近几年面向方块图的模型建立软件以及面向传递函数的模型建立软件。可以快速的建立一般系统的模型并进行仿真。国内基本没有能力开发此类软件。大多数人只会使用部分软件。
最后国外通过技术创新建立大量的模型作为产品，逐步成为虚拟产业，获得巨大的经济利益。国内目前总是处于跟踪状态，没有将“制造”模型作为新兴的高技术产业来支持。
3 三维动画及仿真技术在飞机的研制生产及训练试飞中的应用
仿真技术主要可以用于：使用培训过程，如各类操作模拟器、飞行模拟器、软件使用培训教材；使用管理过程，如使用操作设备中的软件、计算机管理系统、航行调度系统软件等；使用维修过程，如远程维修，离线故障仿真，使用寿命延长与管理；服务过程，为下级用户提供各类虚拟服务。
3.1 在某型飞机研制中的利用
目前在所有的飞机研究中，都有工作方真实验设备支持。包括武器、综合导航显视系统、radar、航电、飞机操控系统、飞机动力。与方真理论研究不同的地方是，系统特性分析过程；操纵系统的稳定性、控制性分析与建模。巨系统组成接口分辨过程；在系统分辨过程中产生各种模拟信息。加工工艺过程研究；加工方真与研究、装配方真与研究。研究制造认证；虚构制造过程控制与认证、技术指标验证、研究效果验证。计算机辅助研究在产品的技术状态管理方面有效的提高了效率。虚拟样机为研究人员与工厂的工程技术人员提供一个相互沟通的前期平台，二者可以共同的对研究出的飞机进行探讨，研究人员可以在讨论的工程中，可以听取工程技术人员的合理化建议，发现研究中的漏洞并迅速的进行改正，实现真正意义上的研究与生产的并行，缩短飞机的研制周期，从而不断完善飞机的要求，研究出指标更先进的新一代飞机。这些方真系统有些是采用纯电脑方真，更多的是采用分实物方真。而且方真采用的实物或电脑模型是可以根据要求进行交换的。以往新机型的研究，工作人员都是在图上手工进行研制，研制灵活性小，既不直观，又费时费力，工作效率极低。工作人员采用电脑系统辅助研究与开发各系统与分系统，比较无计算机辅助研究，工作效率可以提高数倍以上。对于研究过程的系统特性分析过程，在系统没有制造出来之前，就希望对控制系统的稳定性、操纵性进行分析。以便得到更优良的研究，否则需要大量的替代研究与返工。计算机方真技术正在用于各类制造过程；电子线路CAD、机械CAD，可靠性、维修性、保障性建模与分析。生产制造阶段，在生产人员的技术培训过程；生产过程的管理；装配、部件检验过程；模拟标准样件；软件部件生产过程能够利用计算机方真技术提供高的制造效率，改进制造工艺。制造进度的管理、制造过程的显示、操作的界面。加工、成品检验过程；如产生检查需要的信息、检查环境、显示生产进度。模拟标准样件；对某些不易打开、解开的样件进行模拟。为了使客户了解成品，采用模拟技术介绍和展示装备是极其重要的，特别是展示。客户还可以利用方真技术检验装备使用过程和使用成果，尤其是一些不宜实际操作演示的样品。
3.2 在飞行训练中的应用
由于费用问题，节约成本提升训练效果考虑，我国训练模拟所用的设备也有很大程度的提升。绝大多数复杂的新装备都有使用训练模拟设备。在军队和地方各航空学校都建立了飞行模拟训练机构，配有各类教练飞机的训练模拟器。
4 总结
随着科学技术的快速发展，三维动画及仿真技术越来越多的应用到航空领域的制造业中，做为新一代的航空工作者，要勤奋的学习先进的科学技术，利用自身所学的仿真技术积极投入到航空武器的研制工作中，保卫祖国的领空不受到任何外来势力的侵犯。
关键词 三维动画；仿真；风洞试验
中图分类号 TP391 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）011-0139-01
1 三维动画及仿真技术的发展现状及发展趋势
随着计算机计算能力的提高，计算方法发生了巨大的变化。计算机软件将数学理论应用到工程实践上去，有效的提高了工程实践的效益。原来系统分析主要依靠的根轨迹和伯德图已经不常使用。2004年以来仿真和建立数学模型的技术被大量应用在研究生的研究工作中，替代了大量的实验，并大量的发表论文。仿真技术也大量的应用在航空产品的设计开发过程中。
随着计算机技术的发展，未来国内航空业对仿真技术的要求更高。仿真技术应用应当是主要的需求。建立飞机各系统各分系统的模型用于飞机的设计开发和改进有很大的吸引力。而为建立模型使用的工具技术的进步，将是未来发展的主题。其中模型建立的方法也是研究的热点，因为现在模型的建立已经不是过去微分方程所能解决的了。模型的建立已经涉及到所有的数学方法、复杂系统的仿真。例如面向飞机外型飞机空气动力模型的建立；飞机尾旋模型；计算机上的数字风洞试验；各类场的模型。面向对象的飞机整体的模型将仿真的内容扩大到飞机的全寿命周期。虚拟产品的生产将成为产品设计的第一步，从产品的设计开始仿真就将对未来为航空工业提供有力的支持。模型的规范与标准化将使仿真模型作为航空产品设计开发和使用的重要的工具。使用分布式的仿真系统将是未来的主流，计算机的速度已经不是主要的问题。仿真支撑软件将由管理型向服务型转化，模型就向鱼入水一样在支撑软件的服务下运行。
2 国内外差距分析
我国和世界其他国家在仿真技术方面的差距主要有以下几个方面：
首先是模型基础方面：国外对于仿真技术都是建立在完善的实验数据基础之上的模型，模型是对客观事物充分的理解基础之上才可能进行给出的，以往历年来的大量实验数据在模型建立中起到了核心的作用，所以，模型是具备知识产权的重要组成部分，由于社会的发展，知识产权的越来越受到重视，因此模型所占的比例也逐渐提升。我国，对于实验基础相对较差，实验数据不充足，因此很多时候在没有实验数据的情况下经常用计算的来的数据代替，因而造成模型的准确性下降，效果比较差。
其次是软件基础方面：国外的软件都是比较成型的系统软件，模型的建立需要提高效率，最近几年面向方块图的模型建立软件以及面向传递函数的模型建立软件。可以快速的建立一般系统的模型并进行仿真。国内基本没有能力开发此类软件。大多数人只会使用部分软件。
最后国外通过技术创新建立大量的模型作为产品，逐步成为虚拟产业，获得巨大的经济利益。国内目前总是处于跟踪状态，没有将“制造”模型作为新兴的高技术产业来支持。
3 三维动画及仿真技术在飞机的研制生产及训练试飞中的应用
仿真技术主要可以用于：使用培训过程，如各类操作模拟器、飞行模拟器、软件使用培训教材；使用管理过程，如使用操作设备中的软件、计算机管理系统、航行调度系统软件等；使用维修过程，如远程维修，离线故障仿真，使用寿命延长与管理；服务过程，为下级用户提供各类虚拟服务。
3.1 在某型飞机研制中的利用
目前在所有的飞机研究中，都有工作方真实验设备支持。包括武器、综合导航显视系统、radar、航电、飞机操控系统、飞机动力。与方真理论研究不同的地方是，系统特性分析过程；操纵系统的稳定性、控制性分析与建模。巨系统组成接口分辨过程；在系统分辨过程中产生各种模拟信息。加工工艺过程研究；加工方真与研究、装配方真与研究。研究制造认证；虚构制造过程控制与认证、技术指标验证、研究效果验证。计算机辅助研究在产品的技术状态管理方面有效的提高了效率。虚拟样机为研究人员与工厂的工程技术人员提供一个相互沟通的前期平台，二者可以共同的对研究出的飞机进行探讨，研究人员可以在讨论的工程中，可以听取工程技术人员的合理化建议，发现研究中的漏洞并迅速的进行改正，实现真正意义上的研究与生产的并行，缩短飞机的研制周期，从而不断完善飞机的要求，研究出指标更先进的新一代飞机。这些方真系统有些是采用纯电脑方真，更多的是采用分实物方真。而且方真采用的实物或电脑模型是可以根据要求进行交换的。以往新机型的研究，工作人员都是在图上手工进行研制，研制灵活性小，既不直观，又费时费力，工作效率极低。工作人员采用电脑系统辅助研究与开发各系统与分系统，比较无计算机辅助研究，工作效率可以提高数倍以上。对于研究过程的系统特性分析过程，在系统没有制造出来之前，就希望对控制系统的稳定性、操纵性进行分析。以便得到更优良的研究，否则需要大量的替代研究与返工。计算机方真技术正在用于各类制造过程；电子线路CAD、机械CAD，可靠性、维修性、保障性建模与分析。生产制造阶段，在生产人员的技术培训过程；生产过程的管理；装配、部件检验过程；模拟标准样件；软件部件生产过程能够利用计算机方真技术提供高的制造效率，改进制造工艺。制造进度的管理、制造过程的显示、操作的界面。加工、成品检验过程；如产生检查需要的信息、检查环境、显示生产进度。模拟标准样件；对某些不易打开、解开的样件进行模拟。为了使客户了解成品，采用模拟技术介绍和展示装备是极其重要的，特别是展示。客户还可以利用方真技术检验装备使用过程和使用成果，尤其是一些不宜实际操作演示的样品。
3.2 在飞行训练中的应用
由于费用问题，节约成本提升训练效果考虑，我国训练模拟所用的设备也有很大程度的提升。绝大多数复杂的新装备都有使用训练模拟设备。在军队和地方各航空学校都建立了飞行模拟训练机构，配有各类教练飞机的训练模拟器。
4 总结
随着科学技术的快速发展，三维动画及仿真技术越来越多的应用到航空领域的制造业中，做为新一代的航空工作者，要勤奋的学习先进的科学技术，利用自身所学的仿真技术积极投入到航空武器的研制工作中，保卫祖国的领空不受到任何外来势力的侵犯。