航电仿真评估系统动态飞行参数生成技术的研究
这是一篇关于航电系统,仿真评估,飞行参数,环境控制,动态测试的论文, 主要内容为在航电系统研发的过程中,需要利用航电仿真评估系统对航电系统进行集成验证和评估。由于采用静态激励方式不能满足航电系统在动态的飞行环境下的测试需求,故本课题对动态飞行参数生成技术进行研究,设计实现了飞行环境动态控制系统,对解决航电系统在地面试验中动态测试问题具有重要意义。首先,基于特定的航电仿真评估系统,本文分析了动态飞行参数生成方法,根据环境动态控制系统的开发需求,采用分层开放式架构设计与工程建模方案,梳理各功能模块的调用关系。而后,依据前述方案和研究成果,采用面向对象的程序设计思想,以Visual Studio为前台开发环境,SQL Server和Matlab为后台运行环境设计实现环境动态控制系统,并对关键功能模块(如图形显示模块、加载回放模块、控制台模块、网络通信模块)的实现方法和其涉及的关键技术(如数据库创建查询技术、记录回放技术、数据传输技术)进行了详细阐述。最后,开发友好人机交互界面,并应用在航电通信导航适航评估验证中。对环境动态控制系统的主控软件和系统交互功能进行测试。结果表明,本系统能够满足航电评估系统对动态飞行参数的需求,为航空电子系统研发和评估提供了重要的数据输出和理论依据。
基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统研究
这是一篇关于数字孪生,玻璃温室,环境控制,调控可视化,场景漫游,模拟交互的论文, 主要内容为越来越多的信息技术应用于实际的生产活动中,快速推动着种植行业向数字化和智能化迈进,促使温室的环境控制系统向数字化温室进行转型升级。数字化温室可实现温室的智能管理、设备联控、环境变化模拟以及温室种植场景体验与标准化管理运维。目前国内外的温室环境控制系统大多采用物联网或控制器程序现场控制系统的设计方案,种植人员无法直观监测温室环境,观察温室场景。通过对传统玻璃温室进行数字化转型升级,研究基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统,采用数据驱动物理温室和数字化温室,进行虚实交互映射,模拟温室调控实现温室环境可视化。本文结合温室种植的实际需求,进行数字化温室的环境控制系统设计,实现对温室环境和设备的有效监测和管理。本文主要研究内容如下:(1)分析了数字孪生技术的构建理论,论述了数字孪生系统的构成和主要应用场景,结合展示界面展示的可视化效果介绍了环境控制系统,针对虚拟模型和实际温室的联合数据驱动介绍了Web即时通信,为孪生温室的模型构建以及实体温室环境与虚拟温室模型的数据交互提供了理论基础。综合考虑控制系统与界面呈现效果选用Unity3D引擎作为模型的开发平台,通过Web Socket通信技术进行数据交互。(2)研究了实体温室的孪生模型的构建方法,阐述了虚拟温室的构建流程。利用3Dmax模型软件和Unity3D引擎平台对温室模型和设备模型以及种植场景进行建模,并对模型结构和温室虚拟场景进行了优化设计。通过对温室模型减少模型顶点数量与结构面数的方式进行结构优化,提高场景渲染速度,降低设备负载。(3)针对温室虚拟模型和温室实体的数据传输交互问题,结合温室的实际情况从数据类型分类采集、数据交互及温室的数据驱动三部分进行设计。在温室数据分类采集方面,根据温室的数据特征和数据模型,对温室不同类型的数据选用对应的采集方式;在孪生温室数据交互方面,建立了数据交互框架,利用物联网实现系统间的数据传输,通过Web通讯协议实现数据交互;在模型的数据驱动方面,利用物联网采集的数据,通过三维模型变换驱动理论实现孪生模型与实体温室的同步映射。(4)实现了温室环境控制系统的设计,并对控制系统的操作登录界面、温室场景漫游、温室环境控制界面以及人员权限管理功能进行了介绍和论述。同时,对温室环境控制系统的功能模块进行运行环境测试,试验结果显示数字孪生温室的控制系统可以正确模拟实体温室,进行实体温室和虚拟温室的动态数据交互。系统测试结果显示温室虚拟场景还原度高,人机交互和控制管理界面操作简便,在显示界面数据和场景效果方面更加人性化、数据显示更清晰明了,温室环境控制系统可以满足玻璃温室蔬菜种植环境需求。
基于轻量级匿名认证的温室环境控制系统研究与实现
这是一篇关于温室,软硬件设计,物联网,匿名认证,环境控制的论文, 主要内容为温室是农作物生长的重要设施,温室使用者可以通过控制其内部的环境因素模拟不同的气候环境,突破自然环境条件的限制,进而解决农作物季节性种植的问题,对于实现作物的增产增收和品质的提升具有重要意义。本文通过对温室农作物生长的实际需求进行分析,研究和设计了一款基于轻量级匿名认证的温室环境控制系统。该系统既能实现对温室内农作物的精准化管理,又能保证系统的安全通信,避免了由不法侵害造成的损失,对于促进现代农业又好又快发展有着重要意义。具体的研究工作如下:(1)系统硬件设计。硬件部分采用ESP32单片机作为控制核心,通过各种传感器对温室内部的环境参数进行监测;通过ESP32单片机集成的无线WIFI模块作为通信网关,使用MQTT协议与远程管理控制系统建立实时通信,将采集到的温室环境数据上传,同时接收远程管理控制系统下发的控制指令,由ESP32单片机控制相应执行设备完成温室内的环境调控。(2)系统软件设计。软件部分包括Web平台管理控制系统和App客户端。Web平台为用户提供可交互的操作界面、温室环境场景的实时展示和执行设备的远程控制。App客户端与Web平台共享服务器数据,功能与Web平台略有差异,方便用户随时随地对温室环境进行管理。(3)安全认证方案设计。首先,客户端和控制终端需要先在服务器注册,注册成功后才能参与通信;其次,客户端会向服务器发送登录验证信息,在服务器端验证通过后,服务器会将客户端信息发送给控制终端;最后,建立基于三方的会话密钥,实现后续的加密通信。(4)系统运行与测试。在系统完成功能设计和实现后,对温室环境控制系统进行了测试。搭建了温室模型装置对温室环境控制系统进行了环境调控稳定性测试、执行控制指令测试、安全性测试和作物种植实验,测试和实验结果表明该系统具有可靠性、安全性与实用性。
基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统研究
这是一篇关于数字孪生,玻璃温室,环境控制,调控可视化,场景漫游,模拟交互的论文, 主要内容为越来越多的信息技术应用于实际的生产活动中,快速推动着种植行业向数字化和智能化迈进,促使温室的环境控制系统向数字化温室进行转型升级。数字化温室可实现温室的智能管理、设备联控、环境变化模拟以及温室种植场景体验与标准化管理运维。目前国内外的温室环境控制系统大多采用物联网或控制器程序现场控制系统的设计方案,种植人员无法直观监测温室环境,观察温室场景。通过对传统玻璃温室进行数字化转型升级,研究基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统,采用数据驱动物理温室和数字化温室,进行虚实交互映射,模拟温室调控实现温室环境可视化。本文结合温室种植的实际需求,进行数字化温室的环境控制系统设计,实现对温室环境和设备的有效监测和管理。本文主要研究内容如下:(1)分析了数字孪生技术的构建理论,论述了数字孪生系统的构成和主要应用场景,结合展示界面展示的可视化效果介绍了环境控制系统,针对虚拟模型和实际温室的联合数据驱动介绍了Web即时通信,为孪生温室的模型构建以及实体温室环境与虚拟温室模型的数据交互提供了理论基础。综合考虑控制系统与界面呈现效果选用Unity3D引擎作为模型的开发平台,通过Web Socket通信技术进行数据交互。(2)研究了实体温室的孪生模型的构建方法,阐述了虚拟温室的构建流程。利用3Dmax模型软件和Unity3D引擎平台对温室模型和设备模型以及种植场景进行建模,并对模型结构和温室虚拟场景进行了优化设计。通过对温室模型减少模型顶点数量与结构面数的方式进行结构优化,提高场景渲染速度,降低设备负载。(3)针对温室虚拟模型和温室实体的数据传输交互问题,结合温室的实际情况从数据类型分类采集、数据交互及温室的数据驱动三部分进行设计。在温室数据分类采集方面,根据温室的数据特征和数据模型,对温室不同类型的数据选用对应的采集方式;在孪生温室数据交互方面,建立了数据交互框架,利用物联网实现系统间的数据传输,通过Web通讯协议实现数据交互;在模型的数据驱动方面,利用物联网采集的数据,通过三维模型变换驱动理论实现孪生模型与实体温室的同步映射。(4)实现了温室环境控制系统的设计,并对控制系统的操作登录界面、温室场景漫游、温室环境控制界面以及人员权限管理功能进行了介绍和论述。同时,对温室环境控制系统的功能模块进行运行环境测试,试验结果显示数字孪生温室的控制系统可以正确模拟实体温室,进行实体温室和虚拟温室的动态数据交互。系统测试结果显示温室虚拟场景还原度高,人机交互和控制管理界面操作简便,在显示界面数据和场景效果方面更加人性化、数据显示更清晰明了,温室环境控制系统可以满足玻璃温室蔬菜种植环境需求。
基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统研究
这是一篇关于数字孪生,玻璃温室,环境控制,调控可视化,场景漫游,模拟交互的论文, 主要内容为越来越多的信息技术应用于实际的生产活动中,快速推动着种植行业向数字化和智能化迈进,促使温室的环境控制系统向数字化温室进行转型升级。数字化温室可实现温室的智能管理、设备联控、环境变化模拟以及温室种植场景体验与标准化管理运维。目前国内外的温室环境控制系统大多采用物联网或控制器程序现场控制系统的设计方案,种植人员无法直观监测温室环境,观察温室场景。通过对传统玻璃温室进行数字化转型升级,研究基于数字孪生的玻璃温室环境控制系统,采用数据驱动物理温室和数字化温室,进行虚实交互映射,模拟温室调控实现温室环境可视化。本文结合温室种植的实际需求,进行数字化温室的环境控制系统设计,实现对温室环境和设备的有效监测和管理。本文主要研究内容如下:(1)分析了数字孪生技术的构建理论,论述了数字孪生系统的构成和主要应用场景,结合展示界面展示的可视化效果介绍了环境控制系统,针对虚拟模型和实际温室的联合数据驱动介绍了Web即时通信,为孪生温室的模型构建以及实体温室环境与虚拟温室模型的数据交互提供了理论基础。综合考虑控制系统与界面呈现效果选用Unity3D引擎作为模型的开发平台,通过Web Socket通信技术进行数据交互。(2)研究了实体温室的孪生模型的构建方法,阐述了虚拟温室的构建流程。利用3Dmax模型软件和Unity3D引擎平台对温室模型和设备模型以及种植场景进行建模,并对模型结构和温室虚拟场景进行了优化设计。通过对温室模型减少模型顶点数量与结构面数的方式进行结构优化,提高场景渲染速度,降低设备负载。(3)针对温室虚拟模型和温室实体的数据传输交互问题,结合温室的实际情况从数据类型分类采集、数据交互及温室的数据驱动三部分进行设计。在温室数据分类采集方面,根据温室的数据特征和数据模型,对温室不同类型的数据选用对应的采集方式;在孪生温室数据交互方面,建立了数据交互框架,利用物联网实现系统间的数据传输,通过Web通讯协议实现数据交互;在模型的数据驱动方面,利用物联网采集的数据,通过三维模型变换驱动理论实现孪生模型与实体温室的同步映射。(4)实现了温室环境控制系统的设计,并对控制系统的操作登录界面、温室场景漫游、温室环境控制界面以及人员权限管理功能进行了介绍和论述。同时,对温室环境控制系统的功能模块进行运行环境测试,试验结果显示数字孪生温室的控制系统可以正确模拟实体温室,进行实体温室和虚拟温室的动态数据交互。系统测试结果显示温室虚拟场景还原度高,人机交互和控制管理界面操作简便,在显示界面数据和场景效果方面更加人性化、数据显示更清晰明了,温室环境控制系统可以满足玻璃温室蔬菜种植环境需求。
基于轻量级匿名认证的温室环境控制系统研究与实现
这是一篇关于温室,软硬件设计,物联网,匿名认证,环境控制的论文, 主要内容为温室是农作物生长的重要设施,温室使用者可以通过控制其内部的环境因素模拟不同的气候环境,突破自然环境条件的限制,进而解决农作物季节性种植的问题,对于实现作物的增产增收和品质的提升具有重要意义。本文通过对温室农作物生长的实际需求进行分析,研究和设计了一款基于轻量级匿名认证的温室环境控制系统。该系统既能实现对温室内农作物的精准化管理,又能保证系统的安全通信,避免了由不法侵害造成的损失,对于促进现代农业又好又快发展有着重要意义。具体的研究工作如下:(1)系统硬件设计。硬件部分采用ESP32单片机作为控制核心,通过各种传感器对温室内部的环境参数进行监测;通过ESP32单片机集成的无线WIFI模块作为通信网关,使用MQTT协议与远程管理控制系统建立实时通信,将采集到的温室环境数据上传,同时接收远程管理控制系统下发的控制指令,由ESP32单片机控制相应执行设备完成温室内的环境调控。(2)系统软件设计。软件部分包括Web平台管理控制系统和App客户端。Web平台为用户提供可交互的操作界面、温室环境场景的实时展示和执行设备的远程控制。App客户端与Web平台共享服务器数据,功能与Web平台略有差异,方便用户随时随地对温室环境进行管理。(3)安全认证方案设计。首先,客户端和控制终端需要先在服务器注册,注册成功后才能参与通信;其次,客户端会向服务器发送登录验证信息,在服务器端验证通过后,服务器会将客户端信息发送给控制终端;最后,建立基于三方的会话密钥,实现后续的加密通信。(4)系统运行与测试。在系统完成功能设计和实现后,对温室环境控制系统进行了测试。搭建了温室模型装置对温室环境控制系统进行了环境调控稳定性测试、执行控制指令测试、安全性测试和作物种植实验,测试和实验结果表明该系统具有可靠性、安全性与实用性。
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