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摘 要：虛拟现实技术具有沉浸感、交互性、想象力和虚拟环境的自主性等特点，应用于军需装备的技术保障中，可实现军需装备的虚拟装配、虚拟仿真训练、虚拟维修、远程虚拟教学、远程虚拟诊断，克服当前军需装备技术保障的诸多限制问题，提高军需装备技术保障的信息化水平和军事经济效益。
关键词：虚拟现实 军需装备 技术保障
军需装备技术保障是指为保持、恢复军需装备完好技术状态和改善、提高军需装备性能，以便遂行作战、训练、执勤等的保障任务而采取的技术性措施及组织实施的相应活动的统称。目前，我军军需装备技术保障的信息化程度比较低，存在着成本高、训练不足、受场地和气候条件限制多等问题，严重制约着军需装备保障力的生成与发挥。虚拟现实技术是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统，能够生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境。演练者可以进入其中，产生逼真的身临其境感，并可以像在真实世界中一样进行实时操作和相互交流。基于虚拟现实的军需装备技术保障系统不受场地、时间限制，运行成本低廉，能够有效地克服当前军需装备技术保障中存在的问题，提高军需装备技术保障信息化水平，具有重大的军事效益和经济效益。
一、军需装备虚拟装配
装配是指在生产或维修作业中，按技术要求将零件组合成部件或将零、部件组合成装备的过程。军需装备虚拟装配是以计算机仿真和军需装备生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、网络技术、数据库技术、并行工程、多媒体技术和虚拟现实技术于一体的综合系统技术。它是在计算机上完成军需装备零、部件的实体设计造型，并在计算机辅助作用下完成装配、干涉分析等多次协调的设计过程，实现军需装备的三维设计过程与零、部件装配过程的高度统一。军需装备虚拟装配能缩短军需装备装配过程，可广泛应用于军需装备的设计与开发、军需装备装配任务的培训和军需装备装配过程的演示，极大地改进军需装备制造和维修过程。应用虚拟现实技术能以直观的方式直接考察装配约束的施加过程、分析装配约束对零件运动的限制、检查装配过程中的动态干涉，从而验证军需装备零部件的可装配性；能在建模过程中识别装配关系中的配合关系、装配层次、装配顺序、装配规则与装配参数等，更完整地捕捉军需装备设计者的装配设计意图、设计经验与知识，动态地建立军需装备零件间的装配关系；能够结合物理仿真，实现装配力与物理约束作用下零件的约束运动，使军需装备零件的约束运动更为直观与自然，提供直观、自然的军需装备装配过程。
二、军需装备远程虚拟诊断
故障诊断是指为了确定故障原因以及如何防止其再次发生而收集和分析数据的过程。故障诊断的过程是一个信息采集、信息分析、信息处理和信息判断的过程。军需装备远程虚拟诊断是利用虚拟现实技术和远程网络技术，感知、接收数据网络传输的故障军需装备的信息，在军需装备虚拟样机模型上对故障进行虚拟再现，根据相关信息剖析故障原因，进而对故障进行判断的过程。军需装备远程虚拟诊断系统中虚拟现实技术的应用，可以使处于远程诊断服务器端的军需装备故障诊断专家直观地看到待修军需装备的三维模型，从而能够对故障有更准确的掌握，提高了诊断的直观性和准确性；可以充分验证"软件就是仪器"的理论，最大限度地减少硬件的配置和对硬件的依赖，省去大量的硬件设备，大大降低系统的运行成本；可以建立整个军需装备系统的权威性的故障诊断系统，实现资源共享，避免重复开发；还可以建立"B2C"模式的军需装备故障远程诊断系统，使权威全面及时的军需装备远程故障诊断和维修系统成为全军军需装备技术保障的强有力后方，军需装备现场用户无论身在何处，都可以通过网络连接到故障诊断中心的网络服务器，请求诊断服务，使军需装备的故障诊断方便灵活。
三、军需装备虚拟维修
维修是为使装备保持、恢复或改善其规定技术状态所进行的全部活动。维修是一个非常广泛的修理概念，一般维修的直接目的是保持军需装备处在规定状态，现代维修还扩展到对装备进行局部改进以改善装备的性能。军需装备虚拟维修就是在虚拟环境下，操作者借助于外部设备对虚拟环境中的军需装备进行维修的模拟。它突破了空间、时间的限制，可以实现逼真的军需装备故障维修操作，提取任何关于军需装备已有资料、状态数据，检验军需装备性能。军需装备虚拟维修是对军需装备进行"虚拟"地维修，通过运用虚拟现实技术，可以在维修过程实施以前，对待维修军需装备进行检测，判断故障部位，制定和验证修理方案的合理性，以降低维修成本、缩短维修周期；可以对军需装备实际维修过程进行建模，克服传统建模和仿真技术主要针对特定军需装备的维修过程建立相应的参数化数学模型难以模拟军需装备实际的维修过程和难以直观地反映军需装备实际维修过程发生变化的不足，实现对军需装备实际维修过程进行建模并进行仿真，从而加深对军需装备维修过程和维修系统的认识和理解，促进仿真与建模理论的发展；可使工程技术人员进行维修性校验，安排维修计划并验证结果，根据结果柔性地调整维修过程，极大地提高军需装备维修组织的柔性，降低维修资源和成本；能可靠地预测成本、风险和进度，使军需装备维修指挥员能直观地评判各种维修方案的优缺点，做出最优的决策，从而提高决策水平；还可使技术人员分析验证军需装备的维修性来积累技术经验，维修管理人员尝试各种不同的维修组织方案来积累管理经验，维修人员对装备的维修过程进行演验而积累维修经验，培养军需装备技术保障的各类人才。
四、军需装备虚拟仿真训练
装备虚拟仿真训练是虚拟仿真技术在装备训练领域的应用，它是一种理想的训练和实践系统。将仿真技术与虚拟现实技术这两类关键技术有机地结合起来，充分利用虚拟现实技术来创设逼真的训练环境，同时利用仿真技术来实现真实环境下的实时仿真，能部分或完全实现实装训练的效果。军需装备虚拟仿真训练具有安全、经济、可控、可多次重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制，既能常规操作，又能培训各种环境下的应变能力以及训练的高效率、高效益等独特优势，可广泛应用于军需装备器材设备的演示、原理教学、操作训练和性能分析及排故训练。通过利用虚拟现实技术，可以建立高逼真度的军需装备模型和操作环境模型，构建与真实环境完全一样的训练环境，为学员亲身感受军需装备和操作训练环境提供可能；可以对所要构建的操作过程进行深入分析，找出其内在规律后建立符合其特征规律的数学模型，通过仿真后台引擎的支撑与虚拟场景中对象的交互，实现军需装备操作过程的客观反映和军需装备运行客观规律在虚拟环境中的真实反映，达到贴近现实的实时仿真效果；还可将多媒体课件功能嵌入到辅助教学系统中，满足军需装备原理教学、过程演示、内部构造关系、运行规律分析等理论教学的需要，具备辅助教学训练功能，充分体现军需装备虚拟仿真训练的自主性。
参考文献：
[1] 赵经成.虚拟仿真训练系统设计与实践[M].国防工业出版社.北京.2008（5）
[2] 彭五四.基于虚拟现实技术的雷达结构虚拟维修仿真研究[D].合肥工业大学.2009（4）
[3] 王帅，张胜利，韩震，齐能社.基于虚拟现实技术的油料装备远程诊断系统[J].训练与科技.2008（4）
关键词：虚拟现实 军需装备 技术保障
军需装备技术保障是指为保持、恢复军需装备完好技术状态和改善、提高军需装备性能，以便遂行作战、训练、执勤等的保障任务而采取的技术性措施及组织实施的相应活动的统称。目前，我军军需装备技术保障的信息化程度比较低，存在着成本高、训练不足、受场地和气候条件限制多等问题，严重制约着军需装备保障力的生成与发挥。虚拟现实技术是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统，能够生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境。演练者可以进入其中，产生逼真的身临其境感，并可以像在真实世界中一样进行实时操作和相互交流。基于虚拟现实的军需装备技术保障系统不受场地、时间限制，运行成本低廉，能够有效地克服当前军需装备技术保障中存在的问题，提高军需装备技术保障信息化水平，具有重大的军事效益和经济效益。
一、军需装备虚拟装配
装配是指在生产或维修作业中，按技术要求将零件组合成部件或将零、部件组合成装备的过程。军需装备虚拟装配是以计算机仿真和军需装备生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、网络技术、数据库技术、并行工程、多媒体技术和虚拟现实技术于一体的综合系统技术。它是在计算机上完成军需装备零、部件的实体设计造型，并在计算机辅助作用下完成装配、干涉分析等多次协调的设计过程，实现军需装备的三维设计过程与零、部件装配过程的高度统一。军需装备虚拟装配能缩短军需装备装配过程，可广泛应用于军需装备的设计与开发、军需装备装配任务的培训和军需装备装配过程的演示，极大地改进军需装备制造和维修过程。应用虚拟现实技术能以直观的方式直接考察装配约束的施加过程、分析装配约束对零件运动的限制、检查装配过程中的动态干涉，从而验证军需装备零部件的可装配性；能在建模过程中识别装配关系中的配合关系、装配层次、装配顺序、装配规则与装配参数等，更完整地捕捉军需装备设计者的装配设计意图、设计经验与知识，动态地建立军需装备零件间的装配关系；能够结合物理仿真，实现装配力与物理约束作用下零件的约束运动，使军需装备零件的约束运动更为直观与自然，提供直观、自然的军需装备装配过程。
二、军需装备远程虚拟诊断
故障诊断是指为了确定故障原因以及如何防止其再次发生而收集和分析数据的过程。故障诊断的过程是一个信息采集、信息分析、信息处理和信息判断的过程。军需装备远程虚拟诊断是利用虚拟现实技术和远程网络技术，感知、接收数据网络传输的故障军需装备的信息，在军需装备虚拟样机模型上对故障进行虚拟再现，根据相关信息剖析故障原因，进而对故障进行判断的过程。军需装备远程虚拟诊断系统中虚拟现实技术的应用，可以使处于远程诊断服务器端的军需装备故障诊断专家直观地看到待修军需装备的三维模型，从而能够对故障有更准确的掌握，提高了诊断的直观性和准确性；可以充分验证"软件就是仪器"的理论，最大限度地减少硬件的配置和对硬件的依赖，省去大量的硬件设备，大大降低系统的运行成本；可以建立整个军需装备系统的权威性的故障诊断系统，实现资源共享，避免重复开发；还可以建立"B2C"模式的军需装备故障远程诊断系统，使权威全面及时的军需装备远程故障诊断和维修系统成为全军军需装备技术保障的强有力后方，军需装备现场用户无论身在何处，都可以通过网络连接到故障诊断中心的网络服务器，请求诊断服务，使军需装备的故障诊断方便灵活。
三、军需装备虚拟维修
维修是为使装备保持、恢复或改善其规定技术状态所进行的全部活动。维修是一个非常广泛的修理概念，一般维修的直接目的是保持军需装备处在规定状态，现代维修还扩展到对装备进行局部改进以改善装备的性能。军需装备虚拟维修就是在虚拟环境下，操作者借助于外部设备对虚拟环境中的军需装备进行维修的模拟。它突破了空间、时间的限制，可以实现逼真的军需装备故障维修操作，提取任何关于军需装备已有资料、状态数据，检验军需装备性能。军需装备虚拟维修是对军需装备进行"虚拟"地维修，通过运用虚拟现实技术，可以在维修过程实施以前，对待维修军需装备进行检测，判断故障部位，制定和验证修理方案的合理性，以降低维修成本、缩短维修周期；可以对军需装备实际维修过程进行建模，克服传统建模和仿真技术主要针对特定军需装备的维修过程建立相应的参数化数学模型难以模拟军需装备实际的维修过程和难以直观地反映军需装备实际维修过程发生变化的不足，实现对军需装备实际维修过程进行建模并进行仿真，从而加深对军需装备维修过程和维修系统的认识和理解，促进仿真与建模理论的发展；可使工程技术人员进行维修性校验，安排维修计划并验证结果，根据结果柔性地调整维修过程，极大地提高军需装备维修组织的柔性，降低维修资源和成本；能可靠地预测成本、风险和进度，使军需装备维修指挥员能直观地评判各种维修方案的优缺点，做出最优的决策，从而提高决策水平；还可使技术人员分析验证军需装备的维修性来积累技术经验，维修管理人员尝试各种不同的维修组织方案来积累管理经验，维修人员对装备的维修过程进行演验而积累维修经验，培养军需装备技术保障的各类人才。
四、军需装备虚拟仿真训练
装备虚拟仿真训练是虚拟仿真技术在装备训练领域的应用，它是一种理想的训练和实践系统。将仿真技术与虚拟现实技术这两类关键技术有机地结合起来，充分利用虚拟现实技术来创设逼真的训练环境，同时利用仿真技术来实现真实环境下的实时仿真，能部分或完全实现实装训练的效果。军需装备虚拟仿真训练具有安全、经济、可控、可多次重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制，既能常规操作，又能培训各种环境下的应变能力以及训练的高效率、高效益等独特优势，可广泛应用于军需装备器材设备的演示、原理教学、操作训练和性能分析及排故训练。通过利用虚拟现实技术，可以建立高逼真度的军需装备模型和操作环境模型，构建与真实环境完全一样的训练环境，为学员亲身感受军需装备和操作训练环境提供可能；可以对所要构建的操作过程进行深入分析，找出其内在规律后建立符合其特征规律的数学模型，通过仿真后台引擎的支撑与虚拟场景中对象的交互，实现军需装备操作过程的客观反映和军需装备运行客观规律在虚拟环境中的真实反映，达到贴近现实的实时仿真效果；还可将多媒体课件功能嵌入到辅助教学系统中，满足军需装备原理教学、过程演示、内部构造关系、运行规律分析等理论教学的需要，具备辅助教学训练功能，充分体现军需装备虚拟仿真训练的自主性。
参考文献：
[1] 赵经成.虚拟仿真训练系统设计与实践[M].国防工业出版社.北京.2008（5）
[2] 彭五四.基于虚拟现实技术的雷达结构虚拟维修仿真研究[D].合肥工业大学.2009（4）
[3] 王帅，张胜利，韩震，齐能社.基于虚拟现实技术的油料装备远程诊断系统[J].训练与科技.2008（4）