虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在法國(guó)航母設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

于 雷

(中國(guó)艦船研究院，北京 100192)

0 引言

除了現(xiàn)有的“戴高樂(lè)”號(hào)航母外，法國(guó)海軍計(jì)劃建造第2艘航母。為此，法國(guó)海軍列出了新航母的功能需求并委托法國(guó)DCNS集團(tuán)設(shè)計(jì)這艘航母。新航母設(shè)計(jì)的主要困難在于航母上航空管理設(shè)計(jì)。航空管理用于規(guī)劃航母上不同飛機(jī)、車輛和人員等執(zhí)行飛機(jī)彈射起飛或著艦、加油等作業(yè)時(shí)的移動(dòng)過(guò)程。法國(guó)海軍提出的有關(guān)新航母航空管理方面的需求限制了一定時(shí)間內(nèi)飛機(jī)的出動(dòng)架次及其可執(zhí)行任務(wù)的數(shù)量。航母航空管理設(shè)計(jì)問(wèn)題就變成了如何在考慮航母拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的前提下最優(yōu)化地安排航母上任務(wù)執(zhí)行流程。要最優(yōu)化地安排任務(wù)執(zhí)行流程，可以使用時(shí)序限制問(wèn)題求解工具軟件，但還需要考慮任務(wù)執(zhí)行所處的物理環(huán)境的限制。將航母設(shè)計(jì)得更大固然能減少任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中的時(shí)序限制，但也加大了實(shí)際的建造成本;反過(guò)來(lái)，將航母設(shè)計(jì)得更小就能減少建造成本，卻帶來(lái)了更多的時(shí)序限制。航母設(shè)計(jì)就是要解決這樣的空間和時(shí)序限制問(wèn)題，而使用三維仿真軟件和時(shí)序安排工具軟件就可以更方便地解決這些問(wèn)題。

為了解決以上空間時(shí)間規(guī)劃問(wèn)題，法國(guó)海軍使用了一種名為GASPAR的虛擬現(xiàn)實(shí)工具［1］。該工具能夠模擬虛擬航母環(huán)境中自主作業(yè)程序的執(zhí)行，并隨時(shí)評(píng)估設(shè)計(jì)改變對(duì)航母性能的影響。

1 GASPAR的基礎(chǔ)庫(kù)

1.1 AR'EVI庫(kù)

AR'EVI庫(kù)1為GASPAR提供虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用所需的功能。這些功能的主旨就是在交互式三維環(huán)境(仿生、道路交通環(huán)境和訓(xùn)練工具等)中激活多個(gè)自主行動(dòng)的互動(dòng)實(shí)體。……