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目前海警及海关巡逻艇、陆军及海军小型船艇装备的武器主要是艇用机枪,艇用机枪射手的射击水平直接影响艇用机枪的作战效能,但由于实弹训练要在海上进行,因而耗费大、危险性高、缺乏靶标、易受天气影响,所以射手实弹训练的机会很少。 艇用机枪射击训练模拟器的研发正是针对目前艇用机枪射手的实弹射击训练不足而提出来的。它的基本功能是:提供逼真的三维海战视景;实时采集射手的操作;模拟艇用机枪的三维运动;提供各种逼真的三维空中、海上和陆上目标;能自动用语音报告目标的位置、运动情况等;能生成逼真的发射、爆炸、燃烧等声光效果;能对炮手的操作进行记录、回放和评估。 文章结合船艇运动原理、弹道学原理、计算机数据采集技术、计算机三维实时仿真技术、虚拟现实技术和面向对象技术,以常用的14.5毫米艇用机枪为仿真对象,对艇用机枪射击训练模拟器进行了技术研究。 文章对艇用机枪射击训练模拟器进行了整体系统设计。在单片机和PC机构成的硬件平台上,利用Protel 99SE设计了实时数据采集的硬件电路,在μVision2集成开发环境中用汇编语言编写了实时数据采集的单片机程序;在Visual C++6.0集成开发环境中用C++语言编写了实时数据采集的PC机程序。利用Creator建立了本射击模拟器的各种三维实体模型。用RBF神经网络进行了三维地形建模。用VC和Vega建立了逼真的三维海战视景和声音环境。研究了主要战斗实体的运动模型。研究了利用距离跟踪和多级包围盒等技术提高碰撞检测效率的方法。研究实现了用粒子系统产生爆炸、雨、雪等特殊效果。研究实现了利用VC和Speech SDK 5.1语音自动报读目标情况的功能。完成了射击过程的记录、回放和评估功能。 文章基本实现了艇用机枪射击训练模拟器桌面原型系统,为射手射击训练提供了一个小型平台,为今后实装部队的半实物训练模拟器或利用头盔显示器实现沉浸式虚拟现实系统打下了较好的技术基础。 艇用机枪射击训练模拟器的研发将填补我国该领域的空白。艇用机枪射击训练模拟器的应用将会弥补艇用机枪射手实弹射击洲练的不足,提高射手的训练水平,增强部队的战斗力,而且可以为艇用机枪射击的相关研卜海海事大学硕十学位论文究提供研究平台。