基于Visio繪圖仿真的裝甲車輛限制路尺寸設置

張會奇,劉峻巖,吳杰,何貴華

(1.裝甲兵工程學院裝備試用與培訓大隊,北京100072; 2.中國人民解放軍66184部隊,河北易縣074200)

基于Visio繪圖仿真的裝甲車輛限制路尺寸設置

張會奇1,劉峻巖1,吳杰2,何貴華2

(1.裝甲兵工程學院裝備試用與培訓大隊,北京100072; 2.中國人民解放軍66184部隊,河北易縣074200)

目的科學設置裝甲車輛駕駛考核限制路尺寸。方法采用Visio繪圖工具,對裝甲車輛車體、運動狀態、道路進行模擬仿真,根據裝甲車輛行駛性能參數,測算不同限制路尺寸的理論值。結果通過仿真測算,某新型裝甲車輛通過的五桿彎道限制路理論最小總長為42 m,理論最小入口寬為4 m,實際尺寸初始值設置為總長50 m,入口寬為4.5 m。結論采用Visio繪圖仿真的方法能夠科學準確地進行裝甲車輛限制路尺寸設置,為新型裝甲車輛限制路尺寸設置提供有效的數據支撐。

Visio繪圖仿真;裝甲車輛;限制路;尺寸設置

1 Visio繪圖工具基本應用

1.1 基本功能

Microsoft Visio是美國微軟公式開發的辦公系列軟件Microsoft Office中的圖表繪制軟件,具有強大的繪圖功能,能夠創建各種電路圖、建筑設計圖、項目日程圖、組織結構圖和網絡圖等[6—7]。其典型特點是以“形狀”作為繪制圖表的基本元素,按照各種圖表類型,以模板和模具的方式組織和管理繪圖所需的形狀、樣式、設置和工具。“形狀”還具有智能性,如能夠自動感知繪圖環境并自動完成某些操作,使得繪圖過程簡便高效[8—9]。

1)擁有大量繪圖“形狀”。Visio提供了超過60種模板和數以千計的“形狀”。

2)繪圖方式直觀高效,可以通過鼠標拖曳“形狀”的方式生成專業的圖形。

3)能夠與Microsoft Office中的其他成員軟件交互使用,擴展性強。

4)可動態生成數據圖表,通過與Office文檔鏈接,讀取存儲在文檔中的相應數據,并自動生成圖表,將數據可視化。

5)具有強大的Web發布功能,可以將基于矢量技術的Visio文檔保存為網頁。

在高中時期對學生核心素養進行有效培養，能養成學生適應社會發展需求的能力與品質，是現代高中學生獲得發展的基本能力.高中數學是一門難度較大的課程，其所具備的理性精神課推動學生思維能力的拓展與進步，使中學生個體的思維能力不斷被完善.理性精神會讓人更加理智，強化自身對現實事物的理解能力，基于對現實事物的理解強化認知.

6)具有用戶自定義功能,Visio基于XML文件格式,提供與其他支持XML應用程序的交互性,便于圖表信息的存儲和交換[10—11]。

1.2 基本操作

1)繪圖環境[12]。Visio繪圖環境包括菜單、工具欄、包含形狀的模具、繪圖頁和位于繪圖頁右側的任務窗格。在繪圖頁上創建的繪圖,表示打印頁面,并包含幫助調整形狀位置的網格,如圖1所示。

圖1 Visio繪圖環境Fig.1 Visio plotting environment sketch

2)模板。通過打開模板創建Visio圖表,模板在繪圖頁的左側打開1個或多個模具,模具包含創建圖表所需的形狀。模板還包括創建特定的圖表類型所需的所有樣式、設置和工具。

3)模具和形狀。打開模板后,從模具中將形狀拖到繪圖頁上創建圖表。模具上的形狀專門用于特定的繪圖類型,形狀具有感知繪圖環境的內置行為。

2 裝甲車輛限制路

2.1 基本概念

裝甲車輛在行駛過程中,會經常遇到天然和人工設置的各種狹窄通路。凡地貌、地物等構成的限制裝甲車輛運動的狹窄通路,叫做限制路[13—14]。限制路的形式主要包括車轍式(如車轍橋、地雷場通路等)、走廊式(如林間通路、居民地內胡同等)和遮蔽式(如隧道、橋下通路)等3種。

裝甲車輛限制路駕駛訓練中,設置的限制路包括車轍橋及各種桿式限制路,用于模擬自然地貌、地物構成的狹窄通路。訓練駕駛員能夠準確對正方向,正確判斷車輛轉向時機和角度,從而提高駕駛員在實戰中的駕駛技能。

2.2 駕駛規則

1)裝甲車輛通過限制路前,應根據車輛的結構尺寸及性能特點判定所通過限制路的可行性,并進行必要的車輛準備工作。如關閉車輛門窗、調整火炮和高射機槍的俯仰及角度狀態等。

2)裝甲車輛通過限制路時,應以地形允許的最高速度接近限制路。通過時,通常應將車輛擋位換入低速擋,對正限制路,在限制路內不撞擊、不顛震、不停車、不偏駛,平穩通過。

3)裝甲車輛通過限制路后,應以地形允許的最高速度迅速離開限制路。

3 限制路圖形繪制及尺寸設置

3.1 基本形狀及通過方法

裝甲車輛限制路種類較多,如四桿轉向通路、六桿直線通路、直線樁間限制路等。文中選取典型的五桿彎道限制路作為研究對象,如圖2所示。

圖2 裝甲車輛通過五桿彎道限制路Fig.2 Sketch of armored vehicle driving across the 5-stick turning limitative route

圖2 中,限制路桿號按照由前至后、由左至右的順序編號,1,2號桿為入口桿,3號桿為中間桿,4,5號桿為出口桿。限制路關于3號桿要中心對稱,要求裝甲車輛對正方向從入口桿高速駛入限制路,通過轉向,繞過中間桿后,從出口桿駛出限制路,不得碰(壓)限制桿。

3.2 仿真圖繪制及理論尺寸測算

限制路的尺寸設置決定了限制路考核的有效性,過于寬松或狹小,都將使限制路失去考核作用。以某新型裝甲車輛通過五桿彎道限制路為例,應用Visio繪圖工具,按照實際比例,繪制裝甲車輛通過五桿彎道限制路仿真模擬圖,如圖3所示。

圖3 裝甲車輛通過五桿彎道限制路仿真Fig.3 Simulation drawing of armored vehicle driving across the 5-stick turning limitative route

圖3 中,矩形ABCD表示道路,矩形EFGH表示裝甲車輛車體底盤,圓環O1,O2均表示裝甲車輛底盤輪廓內邊沿和外邊沿的轉向軌跡。其中圓環O2與線段CD相切,O1的外環與O2的內環相切于O點;O3,O,O4確定直線a,O3在GH上,且GO3=HO3;I,O4,J確定直線b,且IO4=JO4;點G,H和點I,J也分別位于圓環O1,O2上。則點G,H,O,I,J構成的五桿限制路尺寸即為某新型裝甲車輛通過五桿彎道限制路的理論最小尺寸,直線a為限制路的中心線。由于五桿彎道限制路形狀是中心對稱的,因此,限制路的理論最小總長應為線段OO4長的2倍,O點為限制路中心點,理論最小入口寬應為線段IJ的長度。經過放縮測算,某新型裝甲車輛通過的五桿彎道限制路理論最小總長為42 m,理論最小入口寬為4 m,如圖4所示。

圖4 五桿彎道限制路尺寸設置理論值Fig.4 Theoretical value for dimension setting of the 5-stick turning limitative route

3.3 實際尺寸的確定

限制路實際尺寸的確定可以采用初始值試驗修正的方法獲得。為保證裝甲車輛通過限制路的有效性,可以將限制路的實際尺寸在理論最小值的基礎上增大10%至20%,即某新型裝甲車輛通過五桿彎道限制路實際尺寸初始值設置為總長50 m,入口寬為4.5 m。

采用實車試驗的方法[15],驗證限制路初始值的合理性。駕駛車輛多次通過該限制路,要求通過成功率不大于90%,不小于70%。若通過成功率過高,說明該限制路尺寸設置過于寬松,需要將尺寸設置縮小;反之,需要將尺寸設置適當增大。

4 結語

裝甲車輛限制路是檢驗和考核裝甲車輛駕駛員駕駛技能的重要依據,因此,科學地設置限制路尺寸具有非常重要的意義。文中給出了一種科學設置限制路尺寸的方法,經過實際驗證,該方法具有良好的可行性和有效性。采用Visio繪圖仿真的方法能夠科學準確地進行裝甲車輛限制路尺寸設置,某新型裝甲車輛通過五桿彎道限制路理論尺寸為總長42 m,入口寬為4 m,為新型裝甲車輛限制路尺寸設置提供有效的數據支撐。

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Computation of Armored Vehicle Limitative Route Dimension Based on Visio Plotting Simulation

ZHANG Hui-qi1,LIU Jun-yan1,WU Jie2,HE Gui-hua2

(1.Department of Equipment Trial and Training,Academy of Armored Force Engineering,Beijing 100072,China; 2.No.66184 Unit of PLA,Yixian 074200,China)

ObjectiveTo set the limitative route dimension for armored vehicle driving test in a scientific manner.MethodsVisio tracer was adopted to simulate the armored vehicle body,running state and working road.Theory value of different limitative route was computed according to armored vehicle working parameters.ResultsThe simulation calculation indicated that the theoretical minimal route was 42 meters and the minimal entrance was 4.5 meters for the novel armored vehicle to pass the 5 pole curve.The real initial route size was set to 50 meters and the real initial entrance was set to 4.5 meters.ConclusionsThe application of Visio tracer simulation method could realize scientific setting of the limitative route for armored vehicle.Data support was offered for dimension setting of limitative route for new-type armored vehicle.

Visio plotting simulation;armored vehicle;limitative route;dimension computation

10.7643/issn.1672-9242.2014.04.023

E911

:A

1672-9242(2014)04-0116-04

2014-04-10;

2014-04-25

Received:2014-04-10;Revised:2014-04-25

張會奇(1981—),男,博士,講師,主要研究方向為裝備保障與運用。

Biography:ZHANG Hui-qi(1981—),Male,Ph.D.,Lecturer,Research focus:equipment support and use.