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航天器轨道仿真与演示的研究

专 业: 飞行器设计
关键词: 轨道仿真 模型转换 三维显示
分类号: V411.8
形 态: 共 87 页 约 56,985 个字 约 2.726 M内容
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内容摘要


航天器轨道仿真与演示系统是将轨道仿真理论与现有计算机技术结合形成的集轨道设计、轨道仿真和演示于一体的集成环境。

系统为用户提供大量的、可视化的仿真结果,从而协助他们完成飞行方案的设计、验证、论证、筛选和确定。

系统由轨道数值仿真模块和三维动态显示模块组成。

轨道数值仿真模块是以航天器动力学理论为基础,利用现代计算机技术对航天器轨道动力学进行数值仿真的软件工具包。

近年来广泛采用面向对象的仿真技术,开发了能够对航天器整个寿命周期内主要事件进行仿真和设计的软件或集成工具包。

但是无论在国内还是国外,都没有软件可以直接应用到航天器轨道仿真与演示系统之中用于进行航天器轨道仿真的演示。

该文在分析VRMLVirtual Reality Modeling Language,虚拟现实建模语言和美国AGIAnalytical Graphics,Inc。

公司开发的STK/VOSTK/Visualization Option模块基础上,提出了建立三维模型和显示模块的方法。

该文的研究内容包括以下三个方面:1.分析了STK/VO模块的模型文件和VRML模型文件的结构和内容,提供建立模型的信息。

通过对比两种不同模型文件的特点,给出了把STK模型文件转换为VRML模型文件的方法。

2.分析了STK/VO模块的显示系统的建立方法,结合轨道仿真的特点,给出了建立三维动态显示系统的方法。

3.描述了航天器轨道仿真与演示系统的实现。

编制的软件以混合编程为基础,基于面向对象的开发思想,综合运用了VC++、Xtreme Toolkit、Open Inventor和VRML等相关技术,为航天器的轨道仿真与演示提供了一个初步的较为方便的集成环境……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 引言
1.1本文的研究背景及意义
1.2国内外发展现状及趋势
1.3本文的研究内容
1.4论文的内容安排
第2章 STK模型文件
2.1文件组成
2.1.1组件
2.1.2图元
2.1.3描述参数
2.2空间属性
2.2.1旋转
2.2.2缩放
2.2.3平移
2.3纹理属性
2.3.1旋转
2.3.2缩放
2.3.3平移
2.4动作属性
2.5动作文件
第3章 VRML模型文件
3.1文件组成
3.2节点介绍
3.2.1 Appearance
3.2.2 ColorInterpolator
3.2.3 Coordinate
3.2.4 CoordinateInterpolator
3.2.5 Extrusion
3.2.6 Group
3.2.7 ImageTexture
3.2.8 IndexedFaceSet
3.2.9 IndexedLineSet
3.2.10 Material
3.2.11 OrientationInterpolator
3.2.12 PositionInterpolator
3.2.13 ScalarInterpolator
3.2.14 Shape
3.2.15 TextureTransform
3.2.16 TimeSensor
3.2.17 Transform
3.3创建模型
3.3.1创建原始模型
3.3.2创建复杂模型
3.3.3创建挤出模型
3.3.4设置模型属性
3.3.5模型编组
第4章 模型文件的转换
4.1转换方法
4.2句法分析
4.3视觉属性转换
4.3.1材质属性
4.3.2纹理属性
4.4空间属性转换
4.5基本图元转换
4.5.1 Cylinder
4.5.2 Extrusion
4.5.3 Helix
4.5.4 Polygon
4.5.5 PolygonMesh
4.5.6 Revolve
4.5.7 Skin
4.5.8 Sphere
4.5.9 Refer
4.6动作控制转换
4.6.1时间控制
4.6.2旋转控制
4.6.3缩放控制
4.6.4平移控制
4.7总结
第5章 显示系统的研究
5.1数据驱动
5.1.1时间系统
5.1.2坐标系转换
5.1.3空间飞行环境
5.1.4轨道运动计算
5.1.5其它计算
5.2模型显示
5.2.1空间环境
5.2.2空间目标
5.2.3地面目标
5.3场景操作
5.3.1旋转和缩放
5.3.2属性设置
5.4总结
第6章 航天器轨道仿真与演示系统
6.1需求分析
6.1.1系统描述
6.1.2功能需求
6.2系统划分和方案选择
6.2.1界面框架子系统
6.2.2模型转换子系统
6.2.3仿真设计子系统
6.2.4三维显示子系统
6.3三维模型浏览器
6.3.1界面布局
6.3.2文件菜单
6.3.3显示菜单
6.3.4窗口菜单
6.3.5视图窗口
6.3.6工作区
6.3.7模型对比
6.4三维动态显示系统
6.4.1界面布局
6.4.2模型显示
6.4.3场景操作
6.5开发结果综述
结论
附录
附录1卫星工具包Satellite Tool Kit
附录2 VRML的历史与未来
参考文献

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中图分类: > V411.8 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 基础理论及试验 > 空气动力学

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