贾晨星，朱元昌，邸彦强

（军械工程学院 光学与电子工程系，河北 石家庄050003）

0 引 言

新型军械装备面临着训练成本高，受空间、气候、人员保障等因素制约等问题，基于实装的传统方法难以满足教学训练的要求［1］。在应用需求和支撑技术的推动下，能实现装备 “全任务”［2］训练的装备虚拟训练系统 （EVTS）［3］成为新一代教学训练模式。

装备虚拟训练系统为使用户感觉到 “真实感”，需要解决两个 “像不像”的问题：①虚拟装备与实装的外观 “像不像”；②能否像操作实装那样操作虚拟装备，即工作原理“像不像”。机理模型［4］是对装备工作特性和行为的相似描述，是解决第二个问题的关键。基于视景仿真、虚拟现实和人机交互等技术的虚拟训练系统［5－7］虽然可以使用户体会到身临其境的沉浸感，但若脱离了机理模型，再真实的虚拟装备都是孤寂的，没有生命的。可见，机理模型是装备虚拟训练系统的重要组成，不可或缺。

现有装备虚拟训练系统中存在机理模型与外观模型边界不明确，紧密耦合的问题。另外，国内对装备操作虚拟训练的机理建模方法的研究［8－9］，大多针对具体仿真任务，只停留在应用技术层面，缺乏深入的理论研究。本文对装备仿真模型结构进行了分析，介绍了一种面向操作的装备机理建模方法及其实现工具。

1 装备仿真模型结构

仿真依据的是相似性原理［10］。根据相似性原理，装备仿真模型的表现可分为几何相似和数学相似。几何相似指形状、比例的相似，如飞机模型；……