武器装备虚拟维修训练系统行为树设计与实现

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201807036

系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (7): 2722-2728.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201807036

武器装备虚拟维修训练系统行为树设计与实现

徐文胜, 武博, 蒋坚鸿

上海精密计量测试研究所,上海 201109

收稿日期:2017-07-29 出版日期:2018-07-10 发布日期:2019-01-08
作者简介:徐文胜(1970-),男,江西,硕士生,高工,研究方向为软件架构、虚拟现实开发与应用;武搏(1981-),男,山西,博士生,工程师,研究方向为硬件开发、虚拟现实开发与应用;蒋坚鸿(1987-),男,浙江,硕士生,工程师,研究方向为软件开发、虚拟现实开发与应用。

Design and Realization of Behavior Tree in Weapon Equipment Virtual Maintenance Training System

Xu Wensheng, Wu Bo, Jiang Jianhong

Shanghai Precision Metrology & Test Research Institute, Shanghai 201109, China

Received:2017-07-29 Online:2018-07-10 Published:2019-01-08

摘要/Abstract

摘要： 针对复杂武器装备部件繁多、维修过程复杂导致虚拟维修系统开发周期长的问题,研究了虚拟维修相关的三维建模、行为建模、决策建模,运用行为树设计模式进行了系统分析、设计和开发,并通过某武器装备行军拉紧器的虚拟维修案例进行了应用验证,最后对开发案例中行为树模型的脚本单元和运行效率进行了测试,测试结果表明基于行为树模型的设计方法具有良好的扩展性和模型描述清晰度,为各种装备虚拟维修训练系统的开发提供了参考和借鉴。

关键词: 武器装备, 虚拟维修, 虚拟现实技术, 行为树, 状态机

Abstract: To solve the problem of long development period of virtual maintenance training system for complicated weapon equipment, the 3D modeling, the behavior modeling and the decision modeling of virtual maintenance were studied. The behavior trees design model was applied to analyze, design and develop the system which was tested in the maintenance case of marching tensioning device of a certain weapon equipment. The scripting unit and the running efficiency of the behavior trees model in the case were tested. The test results showed that this design method with behavior tree model has better scalability and model description clarity, and can be used for the development of all kinds of equipment virtual maintenance training systems.

Key words: weapon equipment, virtual maintenance, virtual reality technology, behavior tree, FSM

中图分类号:

TP391.9

徐文胜, 武博, 蒋坚鸿. 武器装备虚拟维修训练系统行为树设计与实现[J]. 系统仿真学报, 2018, 30(7): 2722-2728.

Xu Wensheng, Wu Bo, Jiang Jianhong. Design and Realization of Behavior Tree in Weapon Equipment Virtual Maintenance Training System[J]. Journal of System Simulation, 2018, 30(7): 2722-2728.

参考文献

[1] 赵沁平. 虚拟现实综述[J]. 中国科学(F辑:信息科学), 2009, 26(5): 2-46.
Zhao Q P.Review of Virtual Reality[J]. Science in China (F: Information Science), 2009, 26(5): 2-46.
[2] 谭继帅, 郝建平, 王松山. 装备虚拟维修训练研究与发展综述[J]. 兵工自动化, 2007, 26(5): 105-109.
Tan J S, Hao J P, Wang S S.Review of the Research and Development of Equipment Virtual Maintenance Training[J]. Ordnance Industry Automation, 2007, 26(5): 105-109.
[3] 刘玉海, 俞康伦, 张锡恩. 基于虚拟现实的装备维修仿真训练系统研究[J]. 计算机仿真, 2002, 19(2): 49-51.
Liu Y H, Yu K L, Zhang X E.Research on Function Modeling in Virtual Equipment[J]. Computer Simulation, 2002, 19(2): 49-51.
[4] 刘玉海, 张锡恩. 某大型导弹武器系统虚拟维修系统[J]. 兵工学报, 2004, 25(5): 562-566.
Liu Y H, Zhang X E.A Virtual Environment Missile Equipment Maintenance Services System[J]. Acta Armamentarii, 2004, 25(5): 562-566.
[5] 冯凌云. 基于状态机AI技术的网络游戏[D]. 上海: 复旦大学, 2011: 12-66.
Feng L Y.The Network Game Based on State Machine AI Technology [D]. Shanghai: Fudan University, 2011: 12-66.
[6] R Bastide, P Palanque.A Petri Net Based Environment for the Design of Event-Driven Interfaces[C]//16th International Conference on Application and theory of Petri Nets, Torino, Italy, Italy: ATPN, 1995: 66-83.
[7] Jensen K Coloured.Petri Nets: Basic Concepts, Analysis Methods, and Practical Use (Volume 2).[M]. 2nd Edition. New York, USA: Springer, 1996.
[8] Zhou Y, Murata T, Defanti T.Modeling and Performance Analysis Using Extended Fuzzy-timing Petri Nets for Networked Virtual Environments[J]. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics (S1094-6977), 2000, 30(5): 737-756.
[9] 卢晓军. 维修仿真中虚拟人动作建模与行为控制技术研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2006.
Lu X J.Research on Virtual Human Action Modeling and Behavior Control in Maintenance Simulation [D]. Changsha: NUDT, 2006.
[10] 王振宇. 计算机游戏中智能角色行为的研究与实现[D]. 长沙: 湖南师范大学, 2010: 1-70.
Wang Z Y.Research and Implementation of Intelligent Role Behavior in Computer Games [D]. Changsha: Hunan Normal University, 2010: 1-70.
[11] 解璞, 苏群星, 谷宏强. 装备虚拟维修训练系统设计方法研究[J]. 系统仿真学, 2006, 18(8): 2195-2198.
Xie P, Su Q X, Gu H Q.Research on development and Design Method of Virtual Maintenance Training System of Equipment[J]. Journal of System Simulation, 2006, 18(8): 2195-2198.
[12] 邓永健. 手机网络游戏AI行为树的设计与实现[D]. 广州: 中山大学, 2014: 1-60.
Deng Y J.The Design and Realization of Networked Mobile Game AI Behavior Tree [D]. Guangzhou: Sun Yat-sen University, 2014: 1-60.
[13] 黄淘, 张豫南, 李瀚飞, 等. 基于Project的虚拟维修拆装过程建模[J]. 系统仿真学报, 2012, 24(1): 192-196.
Huang T, Zhang Y N, Li H F, et al.Disassembly and Assembly Process Modeling for Virtual Maintenance Based on Project[J]. Journal of System Simulation, 2012, 24(1): 192-196.
[14] 郑林, 李健, 刘祥凯, 等. 一个视景仿真平台的设计与开发[J]. 系统仿真学报, 2010, 22(5): 1182-1188.
Zheng L, Li J, Liu X K, et al.Design and Development of Scene Simulation Platform[J]. Journal of System Simulation, 2010, 22(5): 1182-1188.

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[1]	段现银, 张灿, 朱泽润, 孙朝阳, 蒋国璋, 向峰. 逆解多目标优化的六自由度机械手轨迹规划[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(9): 2128-2137.
[2]	李荣强, 文爱兵, 花斌, 李嘉骏, 姜兵. 航空装备虚拟维修训练仿真模型快速开发技术[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(5): 1167-1176.
[3]	杨杰, 张琪, 曾俊杰, 尹全军. 进化行为树方法研究综述[J]. 系统仿真学报, 2021, 33(10): 2315-2322.
[4]	周玉臣, 林圣琳, 马萍, 李伟, 杨明. 武器装备效能评估研究进展[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(8): 1413-1424.
[5]	李妮, 李玉红, 龚光红, 黄晓冬. 基于深度学习的体系作战效能智能评估及优化[J]. 系统仿真学报, 2020, 32(8): 1425-1435.
[6]	司光亚, 王飞, 刘洋. 基于仿真大数据的体系分析方法研究[J]. 系统仿真学报, 2019, 31(3): 511-519.
[7]	张云荣, 张志利, 马世欣. 基于CPN Tools的协同虚拟维修动态权限分配方法研究[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(9): 1991-1999.
[8]	闫雪飞, 李新明, 刘东, 李亢. 基于多分辨率的multi-Agent武器装备体系作战仿真研究[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(1): 136-143.
[9]	叶枫, 夏阳, 申朝祥, 朱云超. 基于动态行为建模的CPS计算实体建模方法[J]. 系统仿真学报, 2016, 28(5): 1003-1008.
[10]	纪连恩, 孙瑞生, 栾琪. 一种支持水下虚拟维修的高层仿真描述模型[J]. 系统仿真学报, 2016, 28(10): 2415-2422.
[11]	彭春光, 邓建辉, 张博. 基于多视图的武器装备仿真模型体系研究[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(8): 1861-1867.
[12]	张弛, 彭丹华, 黄柯棣. 武器装备运用知识表示方法及其仿真教学应用[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(4): 706-714.
[13]	曹建军, 马海洲, 蒋德珑. 武器装备体系评估建模研究[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(1): 37-42.