3自由度，6自由度仿真模擬平臺(tái)應(yīng)用：煤礦巷道安全仿真駕駛系統(tǒng)

1、 設(shè)計(jì)目的
???????錯(cuò)綜復(fù)雜的巷道所引起的交通安全問題已經(jīng)不容忽視，有別于地面的交通環(huán)境，巷道的駕駛環(huán)境相對惡劣，這就要求駕駛員不但要有嫻熟的駕駛技巧，還要對巷道道路以及特殊的駕駛交通規(guī)則了然于胸，并且嚴(yán)格執(zhí)行，稍有不慎就會(huì)造成事故。而要達(dá)到這一要求，必須經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員指導(dǎo)，反復(fù)地進(jìn)行實(shí)地訓(xùn)練，這樣一來培訓(xùn)成本很高，讓學(xué)員在巷道中練習(xí)，增加了危險(xiǎn)性，同時(shí)還會(huì)對日常的巷道交通產(chǎn)生不小的影響。
公司針對巷道安全研發(fā)生產(chǎn)的駕駛培訓(xùn)模擬器，可以有效解決以上問題。模擬器仿照目前領(lǐng)先集團(tuán)公司井下比較常用的皮卡車和防爆車制作1：1的外觀與內(nèi)飾，利用不同的顯示器來模擬相應(yīng)的駕駛視角，并且所有的駕駛操作方式與實(shí)際的完全一致，另外還加入動(dòng)感模擬系統(tǒng)，實(shí)時(shí)模擬井下路面的顛簸情況，讓培訓(xùn)人員感覺身臨其境，提高培訓(xùn)效果。同時(shí)還利用3維仿真建模技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將巷道的各種復(fù)雜環(huán)境模擬到軟件中，并且加入許多針對性強(qiáng)，培訓(xùn)效率高的功能，如理論知識(shí)學(xué)習(xí)，理論知識(shí)考試，專項(xiàng)訓(xùn)練（掉頭、自動(dòng)風(fēng)門、井下會(huì)車、綜合訓(xùn)練等）、自由駕駛、駕駛考試、評分系統(tǒng)、語音提示系統(tǒng)等。

2、外觀設(shè)計(jì)

3、技術(shù)實(shí)現(xiàn)
1）高仿真環(huán)境三維建模與動(dòng)態(tài)光景渲染
? 實(shí)際環(huán)境比例制作的3D模型
? 利用粒子系統(tǒng)制作環(huán)境特效（如霧、水等）
? 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)光照與陰影計(jì)算
? 高效精細(xì)的渲染系統(tǒng)
? HDR（高級動(dòng)態(tài)光照渲染技術(shù)）
2）車輛物理動(dòng)力學(xué)模擬
? 重力與慣性力模擬
? 發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力模擬
? 輪胎摩擦力模擬
? 懸掛系統(tǒng)模擬
? 路面材質(zhì)摩擦力模擬（如水泥路、碎石路、潮濕路面等）
3）車輛駕駛操控模擬
? 點(diǎn)火熄火
? 方向盤
? 離合、剎車、油門、手剎
? 轉(zhuǎn)速表、時(shí)速表等儀表盤指示
? 喇叭、遠(yuǎn)光燈近光燈、轉(zhuǎn)向燈、雙閃燈等
? 其它特殊操作（根據(jù)實(shí)際需求）
4）車輛與行人人工智能
? 自動(dòng)路徑尋路算法計(jì)算
? 自動(dòng)車流控制算法
? 自動(dòng)避讓邏輯判斷處理
? 會(huì)車邏輯判斷處理
? 通過自動(dòng)風(fēng)門邏輯處理
5）交通規(guī)則監(jiān)控系統(tǒng)
? 規(guī)則觸發(fā)判斷
? 規(guī)則觸發(fā)邏輯處理
6）網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)同步
? Socket局域網(wǎng)建立連接
? Socket數(shù)據(jù)同步
7）動(dòng)感控制系統(tǒng)
? 動(dòng)感數(shù)據(jù)計(jì)算與優(yōu)化
? RS-232串口通信
8）考核評分系統(tǒng)
? 理論試題數(shù)據(jù)錄入與加載
? 理論試題考試隨機(jī)選擇、試題操作與評分計(jì)算
? 駕駛考試流程與評分計(jì)算

4、功能流程示意圖