虚拟现实技术是指利用计算机技术构建和体验模拟现实世界场景的仿真系统，可使用户沉浸到模拟现实的环境中并进行交互操作。立方幻境医学虚拟现实系统中所有医学场景和操作动作均可被操作者介入进行交互式操作；可将传统模拟人无法展现的视角盲点通过计算机图形模拟以透视、剖视等多角度实时呈现，使操作更贴近实际规程，让学生、医护工作者在课堂、实训中更易理解和掌握，让教师、指导者在教学过程中更轻松解释疑点和难点。系统可分为单人和多人等多种模式。 （1）、VR虚拟现实系统 （2）、AR增强现实系统 （3）、MR混合现实系统-Hololense （4）、浸式3D立体虚拟现实交互系统 （5）、CAVE四面融合沉浸式交互式教学系统 （6）、力反馈虚实结合训练系统 （7）、虚实结合一体机台车 （8）、虚实结合产品体系

AUBO 3D Robot数字孪生仿真系统是一套完整的数字工厂仿真实训平台，采用数字孪生技术，将虚拟工厂的机电系统与真实的控制系统打通，通过丰富的3D虚拟交互形式，从而实现对智慧工厂电气接线、编程、控制教学培训等目的。该系统采用了1:1的虚拟机器人示教系统接入至虚拟工厂，以虚拟化的机器人本体及周边设备代替实体，实现机器人的人机协作、系统集成、编程维护的应用实训开发。 此外，软件系统不仅仅是针对于机器人系统的简单示教与编程应用，通过结合PLC系统、运动控制系统以及机器视觉控制系统等各种集成控制，能够给与一套虚拟与现实机器人工厂应用场景的复现。

该项成果应用于诸如机动车跟驰、换道和并道的交通仿真模型，目前随着交通管理以及新的交通信息感知技术的发展，交通检测器布设不断增加，交通基础数据规模急剧加大，交通大数据时代已经到来，在这样大数据的时代的背景下，运用新技术手段构建道路交通仿真技术体系，将是我国智能交通发展的一个重要的方向。 本项目首先明确微观交通仿真系统架构和各模块定义和完成整个系统的架构设计；同时，采用地图数据持久化技术完成对可视化地图编辑工具的开发工作，该地图编辑工具可将地图路网构建模型转换为持久化存储模型，使地图数据能够快速存储或加载，方便仿真系统对城市路网的仿真计算以及对仿真结果的展示、分析等。然后，分别进行路网构建模块、车辆产生模块、车辆行为模块、交通信号控制模块的概要设计和详细设计；最终，完成整个软件的单元测试、模块测试、系统集成和集成测试，并实时动态展示微观交通仿真系统模拟车辆流的情形。

数字化仿真技术又称数字化模拟技术，就是利用数字化技术组建虚拟系统模仿另一个真实系统的技术。在天气预报、温室效应评估分析、模拟核试验、军事训练和武器制造、交通训练与指挥、医学虚拟现实手术培训、医学虚拟现实手术培训、虚拟现实建筑物的展示、虚拟现实建筑物的展示、机电产品的虚拟制造与设计等领域得到应用。山东大学数字化仿真分析团队为山东钢铁集团有限公司、兖矿集团有限公司、济南二机床集团有限公司、山东玲珑轮胎股份有限公司等企业进行过H型钢轧制过程数字化仿真、皮带运输机滚筒优化设计、高速送料机器人轨迹优化、轮胎花纹网格自动化等实际应用。

成果介绍物联网感知层测试实验与评估系统是在863主题项目—物联网安全感知关键技术及仿真验证平台的资助下完成。仿真平台为物联网感知节点部署后的性能提供一个仿真测试和性能评估的环境，其特点是：不需要部署真实的感知节点。通过对物理信道的建模、无线信号特征建模、电源建模和通信环境建模，能够最大限度模拟真实环境下的感知节点通信过程。仿真的结果是理论值，可以将感知层测试实验平台的数据作为系统的初始值，从而提高仿真的精度。其特点和指标：（1）针对实际应用环境配置参与通信的感知节点属性和参数，即节点建模；（2）建模感知节点的电源模型；（3）根据用户的需要选择节点部署的方式，并可以对节点位置、属性和参数进行手动调整；（4）能够加载待测的通信协议；（5）能够根据部署的拓扑图产生用户编程模板；（6）理论上，待测节点的数量不设置上限，但随着节点数量的增加，PC的处理时间将延长；（7）能够仿真无攻击或攻击情况下，网络的吞吐量、丢包率、延时、数据传输的平均路径长度、平均能耗和网络的扩展性等性能；（8）该平台不受具体应用的限制。技术创新点及参数技术原理：针对物联网感知层设备规模庞大，部署费时费力，以及部署前很难评估系统性能，部署后加载的协议一旦不符合要求，重新加载成本巨大的问题，研发了该平台。该成果的主要创新性体现在感知设备和环境等物理特征建模、测试内容和方法、仿真过程和结果的可视化显示等方面，使得开发的系统简单、易用，测试过程清晰、透明，测试结果可以分类比较。（1）在感知设备和环境等物理特征建模方面 该项目在感知设备部署环境方面，分别对室内环境和室外环境进行建模。针对室外环境，该团队主要考虑自由空间的情况下，根据设备部署在平坦区域和非平坦区域的不同进行建模；针对室内环境，该团队主要根据多径效应、视距是否阻挡以及不同建筑材料（包括：混凝土墙、混领土楼板、天花板管道、金属楼梯、厚玻璃、木门和隔墙等）对信号衰减的影响进行建模。在电源建模方面，主要是根据不同厂家的5号电池的放电曲线进行建模，由其放电电流、放电电压和持续时间来确定电源的剩余电量。在芯片建模方面，根据不同的芯片类型，建模发射功率、接收灵敏度、RSSI、发送速率、工作电流和最小工作电压等主要参数。（2）在感知层的测试内容和方法方面该平台主要针对感知层需要评价的性能，如：吞吐量、丢包率、延时、平均路径长度、能耗和连通度等，设计了其测试方法，新增待测性能可以通过组件的方式扩展。为了实现相关性能测试，首先需要选择设备类型和部署场景，如图1和图2所示。然后进行部署，部署完成后，系统会自动产生5类文件，即：.ned文件，定义了感知设备部署后的拓扑结构，如图3所示；.msg文件，定义了感知设备之间的通信规则，用户可以根据实际需要进行修改和自定义；.ini文件，设备一旦部署完成后，其id号和位置坐标将记录在该文件中，设备移动后，该文件对应的坐标值将自动更新；.h和.cc文件，即用户待测协议的源文件。一旦感知设备部署完成，平台自动产生这5类文件的初始框架，用户只需要写入待测协议的具体代码，经编译器编译后，即可进入测试环节。具体协议的代码可根据该项目组编写的编程指南开发，其开发环境与C语言的开发环境类似，方便易用。（3）在仿真过程和结果的可视化显示方面一旦待测协议编译完成，平台即可开始相关的测试，此时，用户可以根据需要动态选择不同的参数，进行测试。开始测试时，平台将同步显示协议的通信过程，如图5所示。根据仿真测试结果，不同的协议可以进行性能对比，如图4所示为不同协议的网络平均能耗对比。该平台可以在无攻击和无安全机制、无攻击和有安全机制、有攻击和无安全机制、有攻击和有安全机制等四种情况下，评估感知层网络的性能，并将它们的测试结果进行对比分析。国内外同类技术对比：国际上类似的仿真工具有十种左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是针对传感器网络开发，不能仿真技术体制不同的感知设备，没有对设备、网络和环境等物理特征建模，而且无法接入实体设备，无法进行虚实结合的仿真测试。即使有些工具可以仿真感知层网路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS传感网络的仿真环境，无法仿真系统的安全性能，无法动态添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET虽然可以仿真安全协议，但使用复杂，不易掌握，无法进行多安全机制对比，无法接入实体设备。而且，它们仿真的物理层是理想状态，造成仿真结果与实际存在较大的差异。

成果简介：生产线仿真是生产线设计规划中全面分析系统的有效和不可缺少的重要工具。通过生产线设计规划、控制调度以及仿真建模等技术的研究，建立一个集设计规划、生产调度、仿真与优化为一体的生产线集成设计规划系统。使用户在设计规划阶段就可以对生产线的静、动态性能进行充分的预测、比较和论证各种方案，并对出现的问题提出合理的解决方案。从而确实有效地协调生产线从设计规划到实际运行各个阶段的关系。系统的主要功能包括：能够并行地确定生产线系统的规模、构成和布局；能实现对生产线结构布局和作业计划调度进行仿真，验证设计方

成果简介：星载SAR数字仿真和地面验证系统包括总体参数与分析、回波模拟、数据压缩与成像算法、图像评估、非理想因素等模块。该系统能够实现多种工作模式、多种极化方式的下的总体参数设计、多工作模式设计与优化、参数复核复算与成像仿真验证等功能，并能够定量分析轨道摄动、地球自转、大气传输路径、卫星平台误差、姿态误差、极化耦合、天线形变和天线展开误差等非理想因素对SAR成像及应用的影响。此外，该软件可支持大运算量，并具有良好的可扩展性。 项目来源：横向项目 技术领域：地球观测与导航

本成果在研究人（驾驶员）的认知特性基础上，利用虚拟现实手段和机电系统集成控制技术，通过虚拟场景构建、显示界面开发及数据通信集成，实现了沉浸式虚拟交互（驾驶）仿真，在仿真过程中可实时采集分析人（驾驶员）的生理心理指标参数，再经过具有自主知识产权的科学数据处理技术之后，可有效表征不同情境下人（驾驶员）的行为绩效。

量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。 截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。 经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。