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虛擬現實技術是指利用計算機技術構建和體驗模擬現實世界場景的仿真系統，可使用戶沉浸到模擬現實的環境中并進行交互操作。立方幻境醫學虛擬現實系統中所有醫學場景和操作動作均可被操作者介入進行交互式操作；可將傳統模擬人無法展現的視角盲點通過計算機圖形模擬以透視、剖視等多角度實時呈現，使操作更貼近實際規程，讓學生、醫護工作者在課堂、實訓中更易理解和掌握，讓教師、指導者在教學過程中更輕松解釋疑點和難點。系統可分為單人和多人等多種模式。 （1）、VR虛擬現實系統 （2）、AR增強現實系統 （3）、MR混合現實系統-Hololense （4）、浸式3D立體虛擬現實交互系統 （5）、CAVE四面融合沉浸式交互式教學系統 （6）、力反饋虛實結合訓練系統 （7）、虛實結合一體機臺車 （8）、虛實結合產品體系

AYT-5G網絡優化虛擬仿真系統是根據移動通信相關課程，基于真實路測軟件，結合移動通信網絡優化項目實際工程案例，緊貼網絡優化教學中的重點難點，為移動通信專業實踐課程打造的一款仿真軟件。 5G網絡優化虛擬仿真系統采用案例場景模式進行教學，內容豐富，獨具特色，旨在培養契合企業需求的初中級網絡優化工程師。

AYT-5G全網建設虛擬仿真系統是一款參照真實移動網絡工程建設專為移動通信專業學生打造的一款仿真模擬教學軟件。使用該軟件能夠降低學校購買設備的高額成本，讓學生更安全、更高效地完成4/5G全網的建網流程。

AUBO 3D Robot數字孿生仿真系統是一套完整的數字工廠仿真實訓平臺，采用數字孿生技術，將虛擬工廠的機電系統與真實的控制系統打通，通過豐富的3D虛擬交互形式，從而實現對智慧工廠電氣接線、編程、控制教學培訓等目的。該系統采用了1:1的虛擬機器人示教系統接入至虛擬工廠，以虛擬化的機器人本體及周邊設備代替實體，實現機器人的人機協作、系統集成、編程維護的應用實訓開發。 此外，軟件系統不僅僅是針對于機器人系統的簡單示教與編程應用，通過結合PLC系統、運動控制系統以及機器視覺控制系統等各種集成控制，能夠給與一套虛擬與現實機器人工廠應用場景的復現。

該項成果應用于諸如機動車跟馳、換道和并道的交通仿真模型，目前隨著交通管理以及新的交通信息感知技術的發展，交通檢測器布設不斷增加，交通基礎數據規模急劇加大，交通大數據時代已經到來，在這樣大數據的時代的背景下，運用新技術手段構建道路交通仿真技術體系，將是我國智能交通發展的一個重要的方向。 本項目首先明確微觀交通仿真系統架構和各模塊定義和完成整個系統的架構設計；同時，采用地圖數據持久化技術完成對可視化地圖編輯工具的開發工作，該地圖編輯工具可將地圖路網構建模型轉換為持久化存儲模型，使地圖數據能夠快速存儲或加載，方便仿真系統對城市路網的仿真計算以及對仿真結果的展示、分析等。然后，分別進行路網構建模塊、車輛產生模塊、車輛行為模塊、交通信號控制模塊的概要設計和詳細設計；最終，完成整個軟件的單元測試、模塊測試、系統集成和集成測試，并實時動態展示微觀交通仿真系統模擬車輛流的情形。

數字化仿真技術又稱數字化模擬技術，就是利用數字化技術組建虛擬系統模仿另一個真實系統的技術。在天氣預報、溫室效應評估分析、模擬核試驗、軍事訓練和武器制造、交通訓練與指揮、醫學虛擬現實手術培訓、醫學虛擬現實手術培訓、虛擬現實建筑物的展示、虛擬現實建筑物的展示、機電產品的虛擬制造與設計等領域得到應用。山東大學數字化仿真分析團隊為山東鋼鐵集團有限公司、兗礦集團有限公司、濟南二機床集團有限公司、山東玲瓏輪胎股份有限公司等企業進行過H型鋼軋制過程數字化仿真、皮帶運輸機滾筒優化設計、高速送料機器人軌跡優化、輪胎花紋網格自動化等實際應用。

成果介紹物聯網感知層測試實驗與評估系統是在863主題項目—物聯網安全感知關鍵技術及仿真驗證平臺的資助下完成。仿真平臺為物聯網感知節點部署后的性能提供一個仿真測試和性能評估的環境，其特點是：不需要部署真實的感知節點。通過對物理信道的建模、無線信號特征建模、電源建模和通信環境建模，能夠最大限度模擬真實環境下的感知節點通信過程。仿真的結果是理論值，可以將感知層測試實驗平臺的數據作為系統的初始值，從而提高仿真的精度。其特點和指標：（1）針對實際應用環境配置參與通信的感知節點屬性和參數，即節點建模；（2）建模感知節點的電源模型；（3）根據用戶的需要選擇節點部署的方式，并可以對節點位置、屬性和參數進行手動調整；（4）能夠加載待測的通信協議；（5）能夠根據部署的拓撲圖產生用戶編程模板；（6）理論上，待測節點的數量不設置上限，但隨著節點數量的增加，PC的處理時間將延長；（7）能夠仿真無攻擊或攻擊情況下，網絡的吞吐量、丟包率、延時、數據傳輸的平均路徑長度、平均能耗和網絡的擴展性等性能；（8）該平臺不受具體應用的限制。技術創新點及參數技術原理：針對物聯網感知層設備規模龐大，部署費時費力，以及部署前很難評估系統性能，部署后加載的協議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問題，研發了該平臺。該成果的主要創新性體現在感知設備和環境等物理特征建模、測試內容和方法、仿真過程和結果的可視化顯示等方面，使得開發的系統簡單、易用，測試過程清晰、透明，測試結果可以分類比較。（1）在感知設備和環境等物理特征建模方面 該項目在感知設備部署環境方面，分別對室內環境和室外環境進行建模。針對室外環境，該團隊主要考慮自由空間的情況下，根據設備部署在平坦區域和非平坦區域的不同進行建模；針對室內環境，該團隊主要根據多徑效應、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門和隔墻等）對信號衰減的影響進行建模。在電源建模方面，主要是根據不同廠家的5號電池的放電曲線進行建模，由其放電電流、放電電壓和持續時間來確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據不同的芯片類型，建模發射功率、接收靈敏度、RSSI、發送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數。（2）在感知層的測試內容和方法方面該平臺主要針對感知層需要評價的性能，如：吞吐量、丟包率、延時、平均路徑長度、能耗和連通度等，設計了其測試方法，新增待測性能可以通過組件的方式擴展。為了實現相關性能測試，首先需要選擇設備類型和部署場景，如圖1和圖2所示。然后進行部署，部署完成后，系統會自動產生5類文件，即：.ned文件，定義了感知設備部署后的拓撲結構，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設備之間的通信規則，用戶可以根據實際需要進行修改和自定義；.ini文件，設備一旦部署完成后，其id號和位置坐標將記錄在該文件中，設備移動后，該文件對應的坐標值將自動更新；.h和.cc文件，即用戶待測協議的源文件。一旦感知設備部署完成，平臺自動產生這5類文件的初始框架，用戶只需要寫入待測協議的具體代碼，經編譯器編譯后，即可進入測試環節。具體協議的代碼可根據該項目組編寫的編程指南開發，其開發環境與C語言的開發環境類似，方便易用。（3）在仿真過程和結果的可視化顯示方面一旦待測協議編譯完成，平臺即可開始相關的測試，此時，用戶可以根據需要動態選擇不同的參數，進行測試。開始測試時，平臺將同步顯示協議的通信過程，如圖5所示。根據仿真測試結果，不同的協議可以進行性能對比，如圖4所示為不同協議的網絡平均能耗對比。該平臺可以在無攻擊和無安全機制、無攻擊和有安全機制、有攻擊和無安全機制、有攻擊和有安全機制等四種情況下，評估感知層網絡的性能，并將它們的測試結果進行對比分析。國內外同類技術對比：國際上類似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對傳感器網絡開發，不能仿真技術體制不同的感知設備，沒有對設備、網絡和環境等物理特征建模，而且無法接入實體設備，無法進行虛實結合的仿真測試。即使有些工具可以仿真感知層網路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網絡的仿真環境，無法仿真系統的安全性能，無法動態添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協議，但使用復雜，不易掌握，無法進行多安全機制對比，無法接入實體設備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態，造成仿真結果與實際存在較大的差異。

成果簡介：生產線仿真是生產線設計規劃中全面分析系統的有效和不可缺少的重要工具。通過生產線設計規劃、控制調度以及仿真建模等技術的研究，建立一個集設計規劃、生產調度、仿真與優化為一體的生產線集成設計規劃系統。使用戶在設計規劃階段就可以對生產線的靜、動態性能進行充分的預測、比較和論證各種方案，并對出現的問題提出合理的解決方案。從而確實有效地協調生產線從設計規劃到實際運行各個階段的關系。系統的主要功能包括：能夠并行地確定生產線系統的規模、構成和布局；能實現對生產線結構布局和作業計劃調度進行仿真，驗證設計方

成果簡介：星載SAR數字仿真和地面驗證系統包括總體參數與分析、回波模擬、數據壓縮與成像算法、圖像評估、非理想因素等模塊。該系統能夠實現多種工作模式、多種極化方式的下的總體參數設計、多工作模式設計與優化、參數復核復算與成像仿真驗證等功能，并能夠定量分析軌道攝動、地球自轉、大氣傳輸路徑、衛星平臺誤差、姿態誤差、極化耦合、天線形變和天線展開誤差等非理想因素對SAR成像及應用的影響。此外，該軟件可支持大運算量，并具有良好的可擴展性。 項目來源：橫向項目 技術領域：地球觀測與導航