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LG-SD03B型 VR動感汽車駕駛模擬系統(tǒng)
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、建設目標
LG-SD03B型 VR動感汽車駕駛模擬系統(tǒng)結合汽車駕駛模擬器虛擬防真技術進行實際模擬駕駛訓練?？蓪⑻摂M駕駛系統(tǒng)與實際的道路系統(tǒng)相結合，對各項科目進行模擬訓練駕駛，使學員規(guī)范了駕駛習慣、提高駕駛技能，熟悉道路標志，遵守交通規(guī)則，結合實際道路駕駛，使學員縮短實車訓練時間，快速體驗駕駛樂趣，深入理解交通安全法規(guī)和城市交通環(huán)境，更好地提高駕駛員技能和交通安全意識?？s短實車訓練時間，提高駕駛技能標準化訓練水平。
二、系統(tǒng)組成：
動感汽車駕駛模擬器設備由模擬駕駛艙、視景模擬駕駛軟件、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、三自由度平臺系統(tǒng)由Stewart機構的三自由度運動平臺、計算機控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)等組成。下平臺安裝在地面的固定基座基上，上平臺為支撐平臺。計算機控制系統(tǒng)通過協(xié)調控制電動缸的行程，實現(xiàn)運動平臺的三個自由度的運動。
各主要部分簡述如下：
1、模擬駕駛艙：駕駛座艙采用ABS外殼用模具一次鑄造成型，堅固耐用，永不變型；外觀簡潔大方、時尚亮麗。五大操作件及儀表臺采用模擬真車實件配置，轉向機構采用模擬真車方向機總成構建，實車轉數(shù)方向自動回位；檔位外罩采用模擬東風天錦真車中央通道，具有真車實感。駕駛艙是由轉向器、油門、離合器、腳剎車、手剎車等操縱機件及座椅等組成。
2、視景模擬駕駛軟件：視景全部由計算機實時生成三維圖像。32位真彩色，24幀/秒。多自由度數(shù)學模型，實現(xiàn)汽車模擬駕駛各種道路及相關駕駛技術考試、訓練項目的逼真動感模擬。
3、運動平臺:三自由度運動平臺是根據(jù)運動控制的運動指令，進行相應的運動；系統(tǒng)控制服務器根據(jù)全景視頻的內容提取相應的動作，并且解算成運動控制能夠識別的運動指令，與此同時控制各播放器全景視頻同步運行。
技術參數(shù)：
|
姿態(tài) |
位移 |
速度 |
加速度 |
定位 精度 |
重復定 位精度 |
分辨率 |
|
俯仰（ α ） |
±15° |
±20°/s |
±50°/s 2 |
0.05° |
0.01° |
0.005° |
|
滾轉（ β ） |
±15° |
±20°/s |
±50°/s 2 |
0.05° |
0.01° |
0.005° |
|
垂直升降(z） |
±100 |
166mm/s |
0.3g |
0.05 |
0.02 |
0.001 |
|
縱向位移(y) |
±150 |
166mm/s |
0.3g |
0.05 |
0.02 |
0.001 |
|
其他技術指標 |
（1）系統(tǒng)響應頻率：0.0HZ～10HZ。 |
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|
（2）行程回差： ≤0.2mm。 |
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|
（3）防水等級：IP65。 |
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（4）有效載荷：250kg，總載荷：300kg（含平臺自重）。 |
||||||
4、上下運動平臺：上平臺，連接需要被模擬動作的機構。上鉸鏈，雙回轉軸的虎克鉸結構，用于連接上平臺與電動缸的活塞桿。下鉸鏈，單虎克鉸結構，用于連接固定基座與電動缸的筒體。下平臺，安裝固定基座。
5、計算機控制系統(tǒng)硬件：運動控制計算機（伺服控制單元）：實現(xiàn)平臺系統(tǒng)啟動/停止、接收上位機發(fā)來的位姿控制信息、對電動缸進行運動控制、監(jiān)控伺服電機驅動器的工作狀態(tài)、監(jiān)控系統(tǒng)的運動狀態(tài)、完成故障處理以及安全保護工作。
6、信號調理單元：完成與平臺系統(tǒng)運動狀態(tài)相關的各種傳感器信號、測試信號和數(shù)字I/O信號的調理，以及伺服驅動器的驅動等。
7、系統(tǒng)控制軟件：運動控制計算機的軟件包括運動控制軟件和邏輯控制軟件。
三、技術參數(shù)：
（一）硬件部分
1、計算機配置：四核i7 12代，內存容量：8GB DDR，硬盤容量：1T，獨立顯卡：2G。
2、顯示系統(tǒng)：65寸液晶顯示器。
3、VR眼鏡：惠普（HP） Reverb G2 VR/MR 眼鏡頭盔
分辨率：2160x2160單眼、視野114度、音頻：內置揚聲器、線長：6.0米、跟蹤攝像頭：4個前置攝像頭+Insideout定位。
4、座艙外殼材質：駕駛座艙采用ABS外殼用模具一次鑄造成型，堅固耐用，永不變型；外觀簡潔大方、時尚亮麗。五大操作件及儀表臺采用真車實件配置，轉向機構采用真車方向機總成構建，實車轉數(shù)方向自動回位；檔位外罩采用模擬東風天錦真車中央通道，具有真車實感。
5、變速器：采用模擬實車變速箱檔位手球。檔位和實車相符合（自動檔只含前進檔、倒車檔和駐車檔）。
6、離合器：離合器結合、分離、模擬場景半聯(lián)動狀態(tài)感覺明顯，分級輸出。
7、駕駛座艙：駕駛艙是由轉向器、油門、離合器、腳剎車、手剎車等操縱機件及雙人座椅等組成。組件必須是真車實物配件。環(huán)保，防火外殼
8、傳感器：信號為模擬量或數(shù)字量，輸出變化時聲音、視像同步變化（音量變化不少于5級），滯后小于50毫秒。有力度變化，力度均適合青少年兒童使用。
9、轉向器：轉向器轉向范圍不小于0－1060度（數(shù)字量分級不小于180脈沖/圈），反應靈敏，能夠自動回正。油門、剎車信號分級輸出，不少于5級，或無級輸出。
10、汽車座椅：專業(yè)汽車座椅、美觀、耐用。前后可調，適合青少年及兒童使用。
（二）軟件部分
1、模擬器軟件版本要求：VP運行版授權（Vega Prime、Distributed Rendering、FX、Light Lobes、Vortex）5項模塊。系統(tǒng)必須由四個主要軟件構成：汽車模擬駕駛教學系統(tǒng)軟件；汽車駕駛模擬系統(tǒng)科目考試軟件；車輛預防事故仿真模擬系統(tǒng)；汽車液壓動力轉向控制系統(tǒng)仿真演示軟件組成。
2、軟件主界面：啟動畫面后，界面下方同時顯示：油門、剎車、轉向、離合器深淺進度均有顯示。視景120度全新廣角寬頻駕駛模擬，界面顯示各項指示燈、文字提示框、檔位位置、訓練成績，后視鏡（左、右、中）后視鏡可調節(jié)、訓練線路圖均有顯示。
3、駕駛模擬車型：豪濼1167運輸車、東風EQ1118G、陜汽、大客車等多款車型。
4、視景圖象技術指標
視景全部由計算機實時生成三維圖像。32位真彩色，24幀/秒。多自由度數(shù)學模型，實現(xiàn)汽車轉向、制動和加速的逼真模擬
5、基礎駕駛課目
起步、直線行駛、停車、倒車（直線倒車、左右倒車、倒車入庫）、換擋（加擋、減擋、限定距離換擋）、轉向（通過直角轉彎、通過8字形路、通過S形路）
6、場地駕駛課目
定位停車、坡道停車起步、上坡轉彎換擋、通過單凸路、 通過單雙邊橋、通過圓形錯位障礙、通過錯位小巷、通過限制門、漸窄門、起伏路段、連續(xù)障礙、單邊橋、曲線行駛、通過橋涵、限速限寬門、直線倒車、窄路掉頭、單凸路、橫斷路、雙邊橋、高架橋
7、道路駕駛課目
一般道路駕駛、城市道路駕駛、高速公路駕駛、山區(qū)道路駕駛、涉水路駕駛、泥濘路駕駛、松沙路駕駛、卵石路駕駛、冰雪路駕駛、不良天氣條件駕駛（雨霧雪風沙天）、夜間駕駛、具有震毀、岸灘路段
8、戰(zhàn)地駕駛課目
進出掩體、通過山丘、通過側坡、通過蛇形障礙、通過燃燒路段、通過反坦克壕、通過塹壕、通過彈坑、通過浮橋和通過戰(zhàn)地組合障礙等
9、應急避險課目
包括引擎著火、無油熄火、高速取卡、突然出現(xiàn)行人、突然爆胎、出現(xiàn)落石、窄路會車、超載駕駛、車輛突然失控（包含制動失靈、車輛爆胎處置、車輛失火處置、轉向失靈、車輛側滑、轉向失控處置、制動失靈處置、車輛突然熄火等）
10、上下運輸工具駕駛模擬訓練課目
鐵路水路航空輸送車輛裝卸載、綜合演練等科目
11、訓練車型庫
（1）車輛三維模型：訓練車輛（仿真車型庫應具有良好的擴展性，可根據(jù)需求方的需要進行個性化車型定制），包括車身、駕駛室、底盤等進行高精細建模，貼圖分辨率不小于1024*1024。
（2）動力系統(tǒng)三維模型：包括車型動力系統(tǒng)，與相應駕駛模擬器配套使用，滿足駕駛模擬交互操作。可與泥濘路、涉水路、松沙路、冰雪路等四種地面依據(jù)路面工況標準進行交互，可仿真四種地面對輪胎的作用效果，如輪胎沉陷、側滑、地面紋理變化。駕駛操作區(qū)分重載和空載兩種駕駛模式。
車型仿真效果均包含：
1）轉向失控、制動失靈兩種駕駛效果仿真；
2）泥濘路駕駛、冰雪路駕駛轉向失控、制動失靈效果仿真。
3）虛擬儀表開關：按實裝儀表形狀、參數(shù)輸出方式、位置關系、大小進行設計，通過觸摸屏點擊、選擇、位置轉換完成操作。
12、訓練條件庫
其他三維模型素材：
（1）相關車輛包括：不少于3種，軍用車輛有裝甲車、戰(zhàn)場救護車、指揮車等；民用車輛有皮卡車、SUV、乘坐車（小型、中型、大型），貨車（輕型、重型）等。
要求：車輛加入場景后可自主運行，形成與真實環(huán)境基本一致的交通環(huán)境（車流量可控）。
建筑物、指示牌：不少于10種，形成村莊、城市環(huán)境。
（2）地物有高速收費站，加油站，橋涵，村莊等地物不少于4種模型；輔助設施包含交通信號、道路欄桿等不少于6種模型，貼圖分辨率不小于1024*1024，不少于5000個三角面。
（3）植被模型技術指標：
1）植被支持alpha鏤空貼圖；
2）基礎模型制作精細度合適，符合虛擬環(huán)境要求；
3）4層LOD細節(jié)層次模型制作，最高為10000個三角面，最低為50個三角面；
4）植物貼圖效果滿足虛擬環(huán)境要求；
5）物理屬性制作及設置，如碰撞盒、質量、密度等（樹木、灌木）。
效果素材：
對煙霧、爆炸等效果建模，有煙霧、火花、碎片效果，不能造成系統(tǒng)卡頓。
能輸出駕駛過程中的各種音響效果，以及爆炸等聲音。包括炮彈爆炸聲，車輛啟動剎車聲，風聲，雨聲，人員哀嚎聲，撞擊聲等6種。
時間素材：
包括晝夜兩種時段，隨著時間推移發(fā)生變化，模擬24小時晝夜光照變化?？蛇x擇一天24小時內的任意時段。
13、地形道路庫
（1）總體要求
整體訓練地形之和不少于200平方公里，支持衛(wèi)星影像貼圖、地表紋理貼圖，能采取資源動態(tài)加載模式，延遲1s左右；對整體地形模型進行分層渲染。地形包括山地、丘陵、平原、湖泊、河流，各類地形呈區(qū)域分布；地貌應有植被覆蓋；地物包括自然形成和人工構筑。
（2）其他要求
1）支持衛(wèi)星圖和地表貼圖的平滑過渡；
2）地表材質細節(jié)紋理，道路及道路兩側精細地形網(wǎng)格精度符合虛擬環(huán)境視覺需要；
3）圖形刷新頻率≥25幀/秒；
4）布置形式：各類型道路縱橫交錯，設計多個平交、立交道口，可局部形成迂回；平原道路設計布局可選擇環(huán)狀、枝狀、坡地，山地道路設計布局可采取盤旋、盡端式，各種布局均可綜合運用；
5）道路總里程應不少于100km，道路布局縱橫交錯，局部可形成迂回，整體地形精度滿足虛擬環(huán)境的視覺需要；
6）應有不少于2個典型車輛訓練場的虛擬場景（場地和戰(zhàn)地課目訓練的三維地形生成、相應障礙物建模及顯示）；場地駕駛和戰(zhàn)地駕駛三維地形均不小于4平方公里，訓練道路長（含障礙物）不小于200米，課目設置標準符合陸軍軍事訓練大綱要求。
（3）道路課目場景建模要求
1）一般道路建模要求：
①按照一般道路實際建模；
②道路至少有兩條機動車車道，有路面中心線和車行道分界線；
③沿途設有非機動車道、交通信號燈、交通標識、樹木、行人、非機動車、安全監(jiān)控及通訊設施等。
2）城市道路建模要求：
①按照城市道路實際建模；
②道路設有中央隔離帶，每側至少有三條以上機動車車道，汽車分向、分道行駛，互不干擾；
③沿途設有非機動車道、綠化隔離帶、護欄、地標線、交通信號燈、交通標識、樹木、行人、非機動車、安全監(jiān)控及通訊設施等。
3）高速公路建模要求：
①采取全封閉管理。道路兩側用隔離欄等設施將公路全程封閉起來，并在出入口進行控制，高速公路內車輛速度為60-120km/h，交通流量分大、中、小三級可調；
②采用全立交，禁止行人和非機動車在路上行走，與其他線路相交時采用立體交叉、行人跨線或地道橋；
③設有中央隔離帶，每側至少有兩條以上車道，汽車分向、分道行駛，互不干擾；
④沿途設有綜合服務設施、安全監(jiān)控及通訊設施等；
⑤不直接通過城鎮(zhèn)，在通往城鎮(zhèn)處設立分流道，通過支線進入城鎮(zhèn)。
4）山區(qū)道路建模要求：
①按照山區(qū)道路實際建模；
②道路無中央隔離帶，標單黃線或雙黃線，每側至少有一條以上機動車車道，汽車混合行駛，互相干擾；
③道路兩側為傍山路，有懸崖、急彎、鳴笛、減速等交通標識；
④連續(xù)上下坡，對車輛的牽引力和制動力的生成受到極大限制，極易造成車輪制動失效。
5）復雜道路場景建模要求：
含泥濘路、涉水路、松沙路、卵石路、冰雪路等三維地形生成、道路建模及顯示。
①泥濘路段建模要求：根據(jù)淤陷程度分為難中易三種，要求呈現(xiàn)車輛真實淤陷效果；
②涉水路段區(qū)分泥底和沙石底兩種，涉水深度不超過1.2m；
③松沙路、冰雪路車輛不發(fā)生淤陷；
④按照泥濘路、涉水路、松沙路、卵石路、冰雪路的場地標準設置場地。
6）不良天氣和夜間場景建模要求：
①不良天氣建模要求：要求呈現(xiàn)一般道路駕駛時雨天、霧天、雪天、風沙天真實場景效果；
②夜間建模要求：要求呈現(xiàn)一般道路駕駛時夜間真實場景效果。
14、駕駛練習評分
駕駛訓練后系統(tǒng)自動給予評分。
15、加密模塊
采用硬盤序列號+加密狗方式。
16、安全性
設備使用過程中安全可靠，符合國家相關的安全標準
（三）環(huán)境條件及供電條件要求：
1、功率消耗：<250W
2、頻率響應：100HZ-12.5DHZ
3、信噪比：≧50dB
4、抖晃率：≦02%
5、外形規(guī)格：1850*1200*1850
6、重 量：240kg
四、部分場景界面圖片
車型選擇
天氣選擇
圓形錯位障礙
蛇形障礙
進出掩體
泥濘路段