ZRM-WS2400型 大型特种车驾驶模拟训练系统

一、硬件构造构成
1、实训室布置简介：
军用特种运输车驾驶模仿器实训室内部按照功能实行分区，共四个区域：隔离区、模仿区、实训查看控制区和展板区。
隔离区：由遮光板和遮光布构成，完成有效的遮光及准备功能；
模仿区：由投影幕（完成180°视角）、实车模仿器、投影系统及视景处置整理系统构成，完成高拟真的驾驶模仿；
实训查看控制区：由实训台、实训座椅、查看系统和电控系统构成，完成实车模仿控制、查看及数值记录、解析等功能。
2、实训室功能简介：
视景系统信号输出流程：视景计算机数值—>融合器—>投影机。应用1台视景计算机数值生成3072*768分辨率的图像，并经过三分屏输出。
视景与驾驶实操互动需要收集车辆内部实操信息，并作用来视景，形成联动。
投影机采取吊装直接装配至室内顶棚，可以方便取电，并固定较为平稳，但不宜维护和拆卸装配。
视景计算机数值需要时时计算三维（3D）场景输出图像，此项作业主要有显卡完成，因此对于显卡的显存及GPU的运算能力有较高要求。该项指标直接影响系统输出图像的帧率和画面流畅性，因此选用计算一显卡为主。音响系统含有概括车辆碰撞音效，刹车音效，行人事故等。
3、整机构成为：
驾驶舱、环形柱幕、投影机、融合系统、服务器、客户机、六自由度机电动感平台、六自由度机电动感平台控制储物柜、控制台、打印机及相关备品备件等构成（见下图）。 4、驾驶舱：
ZRM-WS2400型 大型特种车驾驶模仿实训系统驾驶舱选配真实车"WS2400车型驾驶室总成"为模仿驾驶舱，使模仿驾驶操控完全达到实车效果。模仿器座舱由"WS2400车型驾驶室总成实车改装，含有概括数值收集CAN总线控制板，数值输出（例如仪表盘）CAN总线控制板，力反馈控制系统，各信号传感器等构成。方向盘电动助力改装方向盘力反馈系统。完成CAN总线控制和电动助力控制。 5、控制台：
应含有概括控制台台体、显露屏、计算机数值（服务器、客户机）、打印机、交换机、键盘、鼠标、音箱、无线话筒等。 (1)控制台外廓尺寸（长×宽×高，mm）：1600×1150×1270(±1%)
(2)计算机数值配备：见表1
表1 计算机数值主要配备表

名称	主要配备	用途
服务器	不能低于以下配备： （1）台式机 1 台；（2）CPU 3GHz，8 核；（3）硬盘 500GB；d）内部存储 16GB；（4） 显卡 GPU1014MHz 以上，显存 6GB，位宽 512bit。	图像渲染，数值计算
客户机	不能低于以下配备： （1）台式机 2 台；（2）CPU 3GHz，8 核；（3）硬盘 500GB；（4）内部存储 16GB（双内部存储）；（5）主板支持双显卡，显卡GPU 1014MHz 以上，显存 4GB，位宽 256bit。	图像渲染

（3）环境适应性： a作业环境温度（℃）：0～+40°C。 b贮存极限温度（℃）：-10℃，+55℃
c湿度：≤90％RH（不结露）
6、动感平台：
动感汽车驾驶模仿器虚拟拟真驾驶模仿器平台以六自由度并联机构作为驾驶舱操纵拟真系统，能够完成驾驶舱对拟真图形的快速、平稳的反映，经过模仿驾驶舱和计算机数值就地实时生成汽车行驶过程中的虚拟视境、音响效果和动作拟真等驾驶环境, 以视景拟真管理系统完成虚拟环境的"沉浸感、交互性"特性，为驾驶人提供了在坡路、颠簸路面等以及车辆加减慢速度、转向、侧滑时的动作临场感，同时能够针对轿车、货车、客车等各类车型实行含有概括临界、极限工况的全工况拟真实训，解析、预估和评价汽车的操纵平稳性、安全性、限制动作性、动力性和燃油经济性，对汽车动作功能控制系统实行拟真、评价、预测和优化，提供车型构造功能数值匹配的*优化方案等，动感平台功能数值： 六自由度动感平台 （1）应含有概括机械构件、电动伺服系统、控制储物柜及元件（含平台姿态控制驱动程序）等；
（2）应含有概括上承载平台、下固定底座、上下连接铰链等机械构件；
（3）应含有概括电动缸、螺母丝杠、伺服电动机、齿轮及同步带等；
（4）控制储物柜应设定有平台初始化实操、平台电源控制、故障紧急处置整理、电源启闭及故障报警提醒等装置，含有概括：平台姿态控制驱动程序和与大型特种车驾驶模仿实训系统系统的连接口；
（5）应设定有俯仰、横滚、偏航、纵向平移、侧向平移、垂直位移，即沿 x、y、z 轴位移和绕 x、y、z 轴转动 6 个自由度；
（6）应能模仿虚拟车辆在不一样动作条件下的动作感觉，如加减慢速度、限制动作、左右转弯、上下坡道、路面颠簸、撞击等；
（7）承载重量（kg）：≥800；
（8）动感平台中位高度（mm）：850；
（9）动感平台外廓尺寸（长×宽×高，mm）：1850×1820×700(±1%)；
（10）控制储物柜外廓尺寸（长×宽×高，mm）：700×500×1700(±1%)；
（11）电源电压（V）（V）：220±10%（50±2Hz）；
（12）动感平台位移量：沿x、y、z 轴向线位移（mm）：≥±150，绕 x、y、z 轴旋转角位移（rad）：≥±0.26；
（13）动感平台速度：沿 x、y、z 轴向线速度（mm/s）：≥± 400，绕 x、y、z 轴旋转角速度（rad/s）：≥± 0.35；
（14）动感平台加快速度度：沿 x、y、z 轴向线加快速度度（m/s2）：≥± 9.8，绕 x、y、z 轴旋转角加快速度度（rad/s2）：≥± 2.1；
（15）应含动感平台姿态控制驱动程序，程序实操简洁、界面友好，设定有自检、调节测试、故障报警和一键自动恢复功能；
（16）动感平台与大型特种车驾驶模仿实训系统系统之间的连接口应符合要求。
7、环幕投影：
180度柱形投影方案：视景计算机数值—融合器—投影机方案，使用1台视景计算机数值生成3072*768分辨率的图像，并经过三分屏输出，经过融合器到投影机投射到弧形幕。视景与驾驶实操互动需要收集车辆内部实操信息，并作用来视景，形成联动。标准的汽车驾驶虚拟方案，提供的高端的投影机（配备不低于：投影装配方法：正投、吊装；显露分辨率（pix）：1280×1024 ；亮度（lm）：≥4000；（灯泡寿命（h）：≥3000。），虚拟现实显露效果好，不易导致眩晕，而且运行可靠，易于升级，完成180°视角的视景系统。后视镜应用投影幕生成画面，实车反光镜反射至人眼成像方法完成。效果好，易于图像控制和解析。投影机采取吊装方法：装配至室内顶棚，可以方便取电，并固定较为平稳。
环形柱幕功能数值要求
（1）环形柱幕尺寸（弧长×高，mm）：10000×2650（±1%）；
（2）环形柱幕半径（mm）：≥3300；
（3）屏幕厚度（mm）：≥3；
（4）环形柱幕弧长对应的中心角（°）：≥155；
（5）环形柱幕中点到上下边缘之间的夹角（°）：≥38；
（6）环形柱幕幕布颜色：白色；
（7）拼接缝隙：无；
（8）屏幕材料：聚碳脂或适用投影要求的其它材料；
（9）装配构造：框体结构式；
（10）投影机吊装后投射到环幕上的显露面积两两之间应重合≥128 pix；
（11）环幕投影与大型特种车驾驶模仿实训系统系统之间的连接口应符合要求。
二、系统要求
1、系统环境：
应用Windows7 或兼容实操系统,应用国产兼容运行环境、图像融合系统、大型特种车驾驶模仿实训系统系统数值库管理系统应用Microsoft SQL Server 2000 或以上兼容数值库管理系统。系统应用MultiGen-Paradigm公司的*主要的工业系统Vega Prime（以下简称：VP）。用来就地实时视觉模仿、虚拟现实和普通视觉应用。Vega将先进的模仿功能和易用工量具相集合，对于复杂的应用，能够提供便捷的创建、编辑和驱动工量具。VP 提供真正跨平台、可拓展的研发环境，来高效创建和配备视景拟真、城市拟真、基于拟真的实训、通用可视化应用。它既设定有强大的功能来适用当今*为复杂的应用要求，又具备高度的易用性来提升效率。VP基于VSG（Vega Scene Graph——MPI 公司先进的跨平台场景图形API，底层(OpenGL)，同时含有概括Lynx Prime GUI （用户图形界面）工量具，让用户既可以用图形化的工量具实行快速配备，又可以用底层场景图形API 来实行应用特定功能的创建。它将先进的功能和良好的易用性集合在一起，帮助用户快速、准确地研发就地实时三维（3D）应用，加快速度成果的发布。
2、系统系统功能要求
（1）导控功能：应设定有模仿实训与考核的导调、控制功能。
（2）实训功能：应完成受训人员实行道路、场地课目、常见故障等驾驶模仿实训；完成汽车分队多车型之间的协同实训。
（3）考核功能：应完成受训人员实行场地课目的驾驶考核、成绩评定和管理。应可随意选用结合考核课目；应设定有补考选项，可实行补考；应能按照考核情况，集合教练员主观评判，给出综合成绩，并能完成查询、报表打印功能。
3、系统系统功能要求
（1）拟真车型库：应有不少于 3 种经典型大型特种车虚拟车辆模型，其中须有 5 轴及其以上汽车和半挂汽车列车虚拟车辆模型。应设定有良好的拓展性，可按照需求方的实际需要实行个性化车型定制。
（2）拟真场地库：应有不少于 2 个经典型大型特种车实训场的虚拟场景。--场地实训科目应适用司机实训与考核大纲的要求：应设定有良好的拓展性，场景含有概括（但不限于）：a）设定有单边桥、隧道、掩体、错位小巷、高架桥、"8"字路、"S"型路、铁路平车、直角转弯、"N"字路、弧线倒车、直线倒车、倒车移位、侧方停车、渐窄门等实训课目；b）设定有快速路、卵石路、横断路、盘山路等常见道路场景，并设定有滑坡、落石等模仿障碍物可按照需求方的实际需要实行个性化场地定制。
（3）拟真天候：应含有概括晴、雨、雪、雾和夜间等常见模仿天候环境。在不一样环境下，路面应设定有相应的动力学特性。
（4）驾驶感知：A、视觉感知：应完成多通道图像输出，含有概括：前方视景、视镜、监视和向导界面。应能开启/关闭远光灯、近光灯、转向灯、限制动作灯等，灯光控制应能按照实际车型而确定。系统画面连续播放帧率应大于等于 50 帧/秒。B、听觉感知：应能就地实时模仿车辆运行过程中车辆和交通环境的声音效果；应设定有点火、加快速度、碰撞音效及犯规提醒语音。C、操纵感知：系统能就地实时收集加快速度踏板、限制动作踏板、离合踏板、挡位、转向盘、仪表操作面板等实操信号，并正确驱动虚拟车辆运行， 其操纵感知应与实车相似。D、动作感知：系统按照虚拟车辆动作姿态（含有概括：加减慢速度、转弯、上下坡道、震动、碰撞等）就地实时驱动动感平台，受训人员动作感知应与实际道路、场地驾驶时相似。
（5）模仿应急功能实训：汽车在行驶中限制动作突然失效、汽车发生侧滑、汽车突然前轮爆胎、汽车在铁路道口熄火、汽车落水、车辆着火等出现的应急功能。
三、主要配备表单

序号	部位件名称	数量	单位	备注
1	控制台	1	台	含液晶显露器 2 台
2	环形柱幕	1	幅	含机械框体结构
3	投影机	3	台	含装配吊架
4	服务器	1	台
5	客户机	2	台
6	六自由度机电动感平台	1	台
7	六自由度机电动感平台控制储物柜	1	台
8	驾驶舱	1	台
9	打印机	1	台	含机储物柜
10	大型特种车驾驶模仿实训系统系统	1	套	VP运行版授权（Vega Prime、Distributed Rendering、FX、Light Lobes、Vortex）5项模型块