基于Unity3d的货机货运装载仿真系统设计与开发

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:thedogstar
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随着电商产业的迅速发展,全球对航空货运运力需求也与日俱增。作为航空货运的重要一环,传统的配载方式主要是以填报载重表和平衡图为主,许多航空公司或者老旧机型仍将此配载方式延续至今,这种配载方式效率低且极依赖配载平衡人员的工作经验;货机货运装载方法部分仍停留于简单的人工表单和人力装卸,并且由于货机货运装载的场地和时间受限,配载人员、货运系统装卸载工人操作培训往往成本较高且存在一定的安全隐患。本文针对当前航空货运装载的不足,提出了一种基于Unity3d的货机货运装载仿真系统,系统涵盖货机的配载平衡和货机装载作业全流程。主要的工作内容和结论如下:(1)首先总结整理实际货机货运装载作业、航空货运配载平衡内容,综合考虑系统开发和过程仿真的需求,对货机货运装载仿真系统的作业流程和系统各设备工作状内容进行规划,完成系统的需求分析和开发设计。(2)建立基于改进人工蜂群的货机配载平衡优化方案,根据货机装载的业务载重数据,构建货机配载平衡模型,在满足货机配载平衡的约束条件下,以货机装载方案的重心偏离量为优化指标,为货机的运输提供逼近最优的装载方案,通过对A330-200F型货机进行算例计算得到可行的装载优化方案,方案满足基本配载平衡需求,并且相较于传统的人工配载方式计算时间减少了约99.6%,相对基本配算方法计算时间减少了约93.08%,在精确度和效率上都有很大的提升。(3)最后根据需求分析在MVC三层架构下,采用管线渲染精灵图层、预制体建模、铰链关节、拖尾效应、刚体OBB包围盒碰撞检测等关键技术,实现了仿真系统参数显示模块、装载方案模块、系统操纵模块、装载演示模块、干涉检查模块的设计与开发,通过对系统的功能和性能测试,系统开发效果能满足预期的需求设计,可实现装载过程执行工作的可视化操作,基于Unity3d的货机货运装载仿真系统能具有较好的临场感和操纵感,满足用户的沉浸交互需求,能有效提高航空货物运输的专业水平和效率、提高货运人员的知识水平和操作能力,在航空货运装载上有良好的应用价值。
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