维修仿真是验证装备维修性的重要手段。面向舰船装备的多人协同维修由于任务类型特殊、零部件结构复杂,存在难以完整描述维修过程、无法合理分配维修任务、维修规划难以与维修仿真建立联系等问题,限制了维修仿真在实际工程中的应用。针对这些问题,本文对舰船装备维修任务分解、多人协同任务分配及任务执行时虚拟人仿真动作生成等关键技术进行深入研究,主要包括以下几个方面:首先,针对舰船装备实际维修作业类型,提出了基于分层任务网络的维修任务分解思路,将维修任务分解至元任务层级。并建立维修任务分解与分层任务网络之间的映射关系,通过分层任务网络规划匹配使舰船装备维修任务分解为有序元任务序列。其次,分析了不同元任务类型的约束关系,建立了多人协同维修任务分配的数学模型,对编码方式、目标函数及初始解生成方式进行了说明,提出了基于粒子群算法的多人协同维修元任务分配方法。在分析粒子群算法的求解过程基础上,对算法易陷入局部最优的缺陷进行改进。以舰船某传动装置维修为例,通过比较分析验证了改进算法的有效性及优越性。然后,对虚拟环境中元任务执行过程进行研究,通过对维修作业空间划分,建立了虚拟人执行不同元任务的行为判断机制。提出基于逆向运动学与混合包围盒的虚拟人动作实现及检测算法,在对运动链模块化划分后,实现了虚拟人执行元任务时关键动作的自适应生成,并比较分析了检测算法的优越性。最后,结合DELMIA软件二次开发完成了相应的功能模块,以虚拟环境中维修任务执行为例,对不同功能模块的使用进行说明。通过对生成的多人协同维修仿真过程进行人机工效评估,验证了虚拟人动作的合理性与准确性。以上研究结果表明,本文所提方法与理论能够便捷高效地辅助生成舰船装备多人协同维修仿真过程,为舰船装备维修性验证与仿真分析提供了新的思路与方式。