北京特种机械研究所

一、 单位简介

    北京特种机械研究所隶属于中国航天科工集团第三研究院，是集研究、设计、试验、生产和服务于一体的专业研究所，主要承担导弹及无人机发射、装填、挂接、运输、测试等设备的预研、研制、试验、生产和保障任务，是国家重点保军单位之一。现有职工近900人，工程技术人员占全所职工60%以上，拥有中高级专业技术职称400余人，享受国务院政府特殊津贴及集团公司、院级专家30余人。

    按照军民融合的发展思路，实现了军民产业两翼齐飞，多项技术在国内外处于领先水平，多项产品成为海军、空军、二炮的主站装备，研制的武器装备先后参加了建国35周年、50周年、60周年国庆阅兵任务；先后获得包含国家科学技术进步特等奖在内的省部级及以上科技成果奖百余项。近年，军民融合产业发展迅速。研制生产的电动缸、气垫悬浮运输平台、麦克纳姆轮全向移动平台等系列化产品不断扩大市场。航天仿真、试验技术快速发展，实现军民两用。

二、 技术和产品介绍

    1．技术和产品

    产品为：航天发射虚拟仿真与智能保障系统

    将VR/AR技术与航天发射工程相结合，研究突破基于VR/AR的航天全流程虚拟仿真与智能化保障关键支撑技术，构建航天发射虚拟仿真与智能保障系统，可实现航天发射虚拟教学、训练、维修，达到故障注入模拟、仿真数据评估、专家远程支持、多地协同保障的目的。形成成本低、使用灵活的虚拟仿真与智能保障产品及相关服务。

    系统主要功能特点：

    （1） 典型航天发射虚拟装备三维沉浸漫游；

    （2） 基于网络的开放性虚拟仿真环境架构，支持多人协同仿真与虚拟交互和节点扩展；

    （3） 航天发射装备虚拟示教展示、操作训练、虚拟维修、故障注入等功能；

    （4） 虚拟装备仿真交互数据获取、数据分析、仿真效能评估及专家远程支持等智能保障功能。

    达到的主要技术指标如下：

    （1） 用户三维沉浸式虚拟仿真环境及装备模型；

    （2） 多人协同虚拟现实人机交互；

    （3） VR实时交互帧速率稳定30fps；

    （4） 显示画面质量单眼1080p；

    （5） 屏幕延迟小于20ms，屏幕刷新率可达到90Hz，陀螺仪刷新率不低于1k。

    2．其他技术和产品。

    （1）麦克纳姆轮移动装备

    麦克纳姆轮移动装备是基于一种特殊构造的麦克纳姆轮及速度矢量合成技术，通过对不同轮组的转速和旋向的精确控制，无需转向机构即可实现平台进退、横移、斜行、转动等任意连续轨迹行走。产品特点：机动灵活、定位准确、适应性强。

    （2）气垫悬浮运输车

    气垫悬浮运输车是通过压缩空气对气垫车下部的气垫充气，保持气垫中的压缩空气持续喷出，在气垫与地面间形成一层厚度极小的空气膜，使车体和重物一起“漂浮”在地面上。较小的推力即可实现几百吨的负载移动。

三、 核心技术

    北京特种机械研究所的军民融合相关产品主要核心技术如下：

    虚实结合虚拟人机交互感知技术；

    虚拟样机建模与系统联合仿真技术；

    全向移动平台液压悬挂平衡技术；

    多自由度轮边驱动技术；

    多车协同控制技术；

    自动导航及多车调度技术。

四、 应用领域 

虚拟仿真系统可广泛应用于航天发射装备教学、训练、维修、试验多个方面，并可转化应用于反恐、消防、救援、矿井等应用场景。麦克纳姆轮和气垫悬浮运输车可应用于航天、航空、核工业、电力、机车等诸多领域有有负载移动的场合。

五、 应用案例

麦克纳姆轮应用案例： 

车底全向移动对接      飞机起落架拆装作业             

多车协同应用

气垫悬浮运输车应用案例： 

应用于天宫和神州系列