胡福超
- 作品数：15 被引量：66H指数：5
- 供职机构：中国航天员科研训练中心更多>>
- 发文基金：国防基础科研计划中国航天医学工程预先研究项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术医药卫生更多>>
- 虚拟现实技术在空间站舱内定向训练中的应用被引量：19
- 2015年
- 载人航天中,失重环境和结构复杂的空间站对航天员空间定向能力的影响极大,导致航天员可能出现空间失定向现象。针对在地面难以使用实物进行空间定向任务训练的问题,阐述了虚拟现实技术在空间定向训练中的应用,并对其特点进行了分析,设计了基于虚拟现实技术的空间定向训练系统提供飞行前的适应性训练,使航天员掌握依赖视觉信息进行空间定向的技能,为后续更为复杂的航天员空间操作任务提供新的训练方式。
- 姜国华刘玉庆朱秀庆安明周伯河陈学文胡福超
- 关键词：空间站虚拟现实
- 穿舱路径对空间站内航天员定向任务绩效影响的仿真试验研究
- 2017年
- 航天员在空间站内的不同舱段间穿行时常常会遇到失定向的问题。为了探究不同穿舱路径对航天员完成定向任务的影响,建立了多舱段的空间站虚拟环境,并开展试验,研究了不同穿舱路径中完成定向任务绩效的差异。结果表明:定向任务的绩效在不同种类的穿舱路径间具有显著差异,失重条件下运动方式的变化会造成定向任务绩效的下降。研究结果可以为航天员空间站内定向训练和空间站内导航辅助标识的设计提供参考。
- 郭俊鹏姜国华刘玉庆安明胡福超
- 关键词：空间站虚拟仿真环境
- 虚拟操作仿真中基于逻辑推理的快速碰撞检测方法
- 一种虚拟操作仿真中基于逻辑推理的快速碰撞检测方法，包括以下步骤：利用数据手套对操作者手部各个关节运动进行跟踪，实施对虚拟手的运动控制；根据虚拟手抓握虚拟物体时虚拟手与虚拟物体之间的位置关系，计算手指末端运动矢量与最近一次...
- 陈学文刘玉庆朱秀庆胡福超安明周伯河王金坤王晶晶范勤江翌昕
- 航天员舱内虚拟训练体验质量评价试验研究
- 2019年
- 针对虚拟训练系统的体验质量问题,采用用户主观评价的方法,从多个维度设计指标,选取典型的虚拟训练任务,设计了用户体验试验,对航天员舱内导航与操作虚拟训练系统的体验质量展开了评价。结果表明,用户总体体验满意度较高,系统能够模拟逼真的环境,带给用户身临其境的感觉,且用户自觉虚拟训练有实效;但也存在诱发生理不适,交互设备使用不自然的问题,需要进一步完善。
- 孔祥杰刘玉庆安明刘相胡福超张喆
- 关键词：用户测试主观评价
- 航天员空间操作人因分析一体化仿真平台被引量：2
- 2014年
- 目的为支持航天任务中航天员作业能力变化规律方面的研究,建立航天员空间操作人因分析一体化仿真平台。方法分析了该平台的系统结构,给出了控制流程及软件各部分的详细实现方法,包括认知和生物力学仿真,作业可视化,负荷预测与绩效分析等软件。结果通过手控交会对接任务作为用例,对平台功能进行了实验验证,实验结果证实了平台的可行性、有效性和实用性。结论平台的认知和生物力学模型可实现人在回路外的仿真,可对负荷与绩效进行预测及可视化显示,为进一步分析航天员在太空操作能力的变化奠定了技术基础。
- 周伯河陈善广刘玉庆朱秀庆王金坤陈学文康金兰胡福超安明
- 基于虚拟现实的太空操作仿真技术研究被引量：6
- 2011年
- 为了降低现有地面设备在训练航天员操作效果方面与实际太空操作的较大差异性,提出一种新的训练手段-基于虚拟现实的太空操作仿真,分析其意义、研究内容,讨论实现方法,给出虚拟现实实现系统原理和仿真流程图并作简单分析,构建太空操作仿真的原型系统和试验基础平台。最后通过实例验证该系统及其仿真方法的有效性和实用性。
- 陈学文刘玉庆朱秀庆安明周伯河王金坤胡福超
- 关键词：虚拟现实航天员仿真
- 虚拟航天员多层次运动控制仿真方法
- 本发明属于计算机仿真技术领域，特别涉及用于航天员训练的仿真系统。虚拟航天员多层次运动控制仿真方法，包括以下步骤：A.构建分层次的虚拟航天员运动控制结构；B.构建和应用所述交互设备层(1)；C.构建和所述应用运动控制层(2...
- 安明刘玉庆晁建刚朱秀庆周伯河陈学文胡福超马超姜国华
- 失重状态下旋转陀螺交互操作的仿真研究被引量：4
- 2014年
- 针对在地面难以使用实物进行空间操作任务训练的问题,提出了一种基于人机交互和物理引擎技术的交互操作虚拟仿真方法,并实现了失重状态下旋转陀螺的虚拟操作训练。实现中首先建立航天员和陀螺的三维图形模型和用于碰撞检测的物理模型,并采用虚拟现实设备数据手套和位置跟踪仪实时跟踪获取受训人体的实时运动数据,用于交互控制虚拟航天员的运动,最终通过物理引擎及仿真算法计算失重状态下旋转陀螺的运动状态。结果显示,该方法较好地解决了旋转陀螺定轴特性仿真问题,能够满足虚拟训练的实时性和有效性要求。
- 安明刘玉庆周伯河胡福超
- 关键词：虚拟现实人机交互物理引擎
- 基于虚拟现实的航天员舱内导航训练方法被引量：15
- 2017年
- 为了帮助航天员掌握在失重环境下依赖视觉信息进行舱内导航的技能,提出2种训练方法并探讨其优劣.首先利用虚拟现实技术建立了空间站模型,模拟航天员以不同身体姿态漫游时获取的视觉反馈,设计了强调舱段视觉正向的局部正向法和注重空间站视觉正向的整体正向法,并开展实验探究;然后通过数据分析得出文中方法对导航任务绩效存在显著影响,其中局部正向法能够强化地标和路线知识;而整体正向法有利于建立完整的空间认知地图,并且适合于低能见度条件下的应急撤离训练.
- 刘相刘玉庆朱秀庆安明胡福超
- 关键词：空间站导航
- 基于深度学习目标识别的航天员训练场景理解技术
- 2023年
- 增强现实(AR)是航天员训练的有效途径,其关键技术是场景重建与空间定位。针对当前AR设备只能进行场景空间静态识别,无法感知目标动态变化的问题,提出了深度学习与AR技术相结合的目标识别与位姿估计方法。采用YOLO v5神经网络实现了小训练样本量的操作目标识别,结合深度信息实现了目标点云分割,与目标CAD模型点云进行ICP匹配后估计出目标的三维空间位姿,从而在AR显示空间中实现目标的动态定位与虚实融合。结果表明:YOLO v5的识别平均精度可以达到0.995,虚实结构可以准确叠加。该方法可有效提高AR设备的场景理解能力,扩展航天员AR训练手段。
- 陈炜孙庆伟胡福超晁建刚
- 关键词：目标识别航天员训练
