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模拟仿真系统令阅兵更精彩
2009年10月2日    评论:    分享:

     来源: 科技日报 作者: 唐先武 张坤平 鄢雁华 孟岩

  10月1日上午10时。北京天安门广场。

  在新中国成立60周年庆祝大会上,首先登场的受阅部队严格按照预定程序、路线和时间节点,威武雄壮地圆满完成受阅任务,为祖国和人民奉献了一场具有时代特色的精彩阅兵盛典。现场景况与阅兵联合指挥部运用“阅兵模拟仿真辅助决策系统”事前模拟结果完全一致。

  此前,由北京军区司令部军训和兵种部电教工作站研制的全军首创的这套系统,一直在阅兵村和天安门地区各类训练预演和方案论证中使用,为党、国家和军队领导人及各级阅兵指挥机构科学决策实施阅兵方案,为规范受阅部队工作程序和精准化训练,提供了有力科技支撑。

  北京军区受命组织筹划国庆60周年阅兵活动后,该电教工作站担负起研发交互式、智能化“阅兵模拟仿真辅助决策系统”重任。该系统由阅兵式分列式模拟仿真、阅兵训练评估等5个子系统组成,需要构建北京城区高精度三维仿真城市地理环境,采集录入建筑、道路、桥梁等10类地形要素信息,制作约八千多名人员、五百多台(套)装备、一百多架飞机的三维仿真模型,实现队形组合序列灵活调整和人员服装、装备喷涂色彩等快速设置,以及三维仿真效果实时生成等功能。

  研发该系统既无成功经验可学,也无现成模式可循。他们按照“总体规划、分步实施、急用先建、边建边用、逐步完善”工作思路,站长贾照亮组织6类30人组成的攻关团队,夜以继日研发,高工李长江、助工杨晴峰、张煜等人员每天工作时间超过16个小时。大家憋足了劲,要拿出高质量成果为国庆阅兵增光。

  可是困难接踵而来,一名工程师制作1个能够满足系统仿真需要的高精度三维装备模型,约需1周时间。而此次阅兵动用的坦克、飞机等各类装备就达六百多台(套)、架,再加上道路、地物的三维仿真制作,这一系统的研发,至少需时3年。

  他们走上引进吸收、创新集成路子,邀请北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室主任赵沁平等技术人员联合攻关,超越创新了计算机虚拟现实、人工智能、视频图像增强现实等国际国内尖端技术,解决了大规模人群运动模拟三维仿真等一批难题,在我军首次实现了以秒级时间精度和厘米级空间精度,对受阅部队、车辆装备、飞机以及天安门广场政治环境实时三维渲染和行动计算;实现了受阅方队队形组合序列和各种动作模拟仿真、阅兵式分列式模拟仿真等阅兵全过程的精确模拟功能。

  通过使用该系统模拟实验,所有阅兵活动模拟结果与实际演练完全吻合。该系统还对军乐团演奏曲目的数量、节点、时间,阅兵解说词字数,解说语速、时机,以及安全警戒、警备调整人员的准确部署进行模拟定位,对受阅官兵身着不同服装和受阅装备喷涂丛林、海洋、戈壁、城市等7种不同数字迷彩出场秩序的最佳视觉冲击力等进行模拟仿真,都起到了不可替代的辅助决策作用。

  在研究空中梯队受阅方案时,有专家建议在直升机下垂直悬挂大幅标语,以增加国庆阅兵的亮点。阅兵联合指挥部通过使用该系统模拟论证,发现如挂软质标语,直升机往前飞行将卷起标语;如果挂硬质标语,则直升机飞行风阻太大,容易造成事故。该建议被否决。该系统投入使用以来,共论证优化各类建议178条,使阅兵实施方案更加科学合理。

  应用该系统对预定空中梯队的飞行高度、间隔以及从地面观瞻效果进行全景模拟仿真,对预警机、加油机、歼击机、轰炸机、直升机等各型飞机空中飞行的安全性进行仿真论证,为阅兵联指首长研究梯队组成、编队队形、飞行间隔、高度、时间、整体效果提供了科学依据。

  联指指挥组组长王清泉告诉记者,该系统还可为完成城市作战、特种作战、反恐处突、抢险救灾等多样化军事任务,提供方案论证、效果评估检验。

  记者了解到,开发只有演示功能的三维仿真动画,国内每秒的制作经费达5000元。而该系统作为一个可重复使用的模拟仿真智能化辅助决策系统,模拟仿真阅兵过程总时间达4000多秒,仅此一项就为国家节约经费近2000万元,军事和经济效益巨大。

  (本报北京10月1日电)

 

标签:国庆阅兵模拟仿真虚拟现实
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