关键词：虚拟制造技术；仿真建模；飞行器设计；运用
前言
面对新形势下给航空行业、飞行器制造企业自身所带来的诸多新挑战，为了赢得竞争，迎合时展，企业不断尝试研发新的产品，改造生产技术。在这一过程中，不可避免的会遇到各种各样的问题，在一定程度上造成人力、物力和财力等资源的不必要浪费。将虚拟制造技术应用到飞行器设计当中，将能够有效解决上述问题，对提高飞行器设计水准，提高飞行器生产质量具有重要价值。
1虚拟制造技术
1.1虚拟制造技术群
随着虚拟技术的高速发展，其开始向更多的领域渗透、延伸拓展，开始得到越来越广泛的应用，并衍生出了许多新型虚拟技术，如虚拟制造技术、虚拟装配技术、虚拟可视化技术等等。其中，虚拟制造技术作为一种新型仿真建模技术，在飞行器设计中有着良好的应用，它的软件设计部分相当复杂，且对虚拟现实技术有着较强的依赖性。虚拟制造技术的技术群主要包括控制技术群、仿真技术群和建模技术群三类，控制技术群主要负责对仿真与建模过程进行组织和管理，提供仿真与建模所需技术方法[1]。同时，其还能够对产品设计成本进行估算，对仿真信息与流程进行监控。仿真技术群以虚拟技术核心部分为基础，对产品的生产规划、制作过程及产品性能进行仿真处理，并为产品生产制造提供相应技术条件。建模技术群按照层级划分可以分为产品级、车间级和企业级三个级别，产品级建模主要是对产品及其生产工艺进行建模；车间级建模主要用于对设备、车间布局、车间监控和调度进行模型建立；企业级建模主要包括成本分析模型、生产决策模型、风险评估模型、市场预测模型和效益评估模型等多个部分。
1.2虚拟制造技术的主体功能
虚拟制造技术的功能多种多样，它不但可以对产品的性能、可制造性、可装配性进行数字化分析，而且能够将制造信息融入到产品设计与工艺之中，通过计算机的相应处理后，模拟出多种不同产品及制造方案，生成产品制造模型，从而便于生产人员对产品的进一步了解，优化产品设计方案与制造方案。作为一种仿真建模技术，虚拟制造技术的主体功能自然是仿真和建模。它通过对产品生产过程的仿真处理，对产品工艺、风险效益、市场预测、设备、调度等的建模，可以实现对产品加工过程的有效评估，对风险和效益的有效评估，从而改进产品加工方式，提高生产效率[2]。除此之外，这一主体功能还有助于生产人员对产品各个方面的更为详尽全面的了解，如工艺流程、性能、可制造性等，有助行器生产制造方案的优化处理。虚拟制造技术主体功能的实现主要依赖于两个关键技术，即虚拟现实技术和嵌入式仿真技术，这两种技术一个主要负责仿真一个主要负责模拟，共同实现虚拟制造技术功能的正常发挥。
2基于虚拟制造技术的飞行器设计
2.1生产加工过程的了解
了解飞行器产品的生产加工过程是实现飞行器有效设计的前提基础，而了解则需要通过细致深入的分析来实现。由行器设计过程中存在的许多问题都需要通过分析、仿真建模处理，而要想取得有效的分析成果，单纯的依靠人脑是不够的，还必须要借助先进的科学技术与设备仪器。利用虚拟制造技术对飞行器设计过程进行仿真分析与模拟，包括使用嵌入式仿真技术以动态的形式将飞行器零部件的加工流程、组装顺序、装配标准、设计参数、连接件等表现出来，使用虚拟现实技术将飞行器的生产工艺、零部件、设备、调度等进行建模[3]。经仿真分析与模型建立，从而找出飞行器在当前工艺、加工方式等条件下存在的各种问题，并加以及时有效的处理，补充其中不足，完善设计缺陷，优化设计制造方案，从整体上提升飞行器生产效率。更重要的是，在虚拟制造技术的使用下，生产人员可以对飞行器设计内容及过程相对容易的了解和掌握，了解飞行器加工的具体流程，这就为飞行器的良好设计与改进创新提供了有利条件。
2.2部件装配与产品设计布局
飞行器作为一种结构复杂的产品，需要由多种零部件和附件组装而成，而只有所有构件、附件全部安装精确到位，飞行器的质量才能得到可靠保证。但在实际装配中，这是一项精细活，不仅配件、部件数量多且种类复杂，很容易出现安装错误情况，而一旦安装错误便会导致零件报废，造成资源浪费，生产效率的下降。采用虚拟制造技术对飞行器零配件进行装配，可以有效减少错误情况发生，减少资源浪费，节约成本[4]。该技术建模精确度非常高，通过对产品进行三维立体图样建模，可以真实准确掌握产品的性能、质量等特性，为部件的合理正确装配提供有利条件。不仅如此，它还提供有装配模拟软件，能够对部件的装配过程进行模拟，对飞行器设计过程进行监控，找出其中干扰因素并排除。
以往飞行器设计的外形布局都是采用塑料模型，不仅耗时费力，而且难以测评和修改。现采用虚拟制造技术对飞行器产品的设计布局进行优化调整，提高其合理性，克服传统缺陷。通过对飞行器外形进行仿真建模，生成相应数据报告，将其布局以三维立体动态的形式呈现出来，并对布局过程进行相应的简化处理。
2.3产品性能的调节
产品性能是使用者对产品最为关注的一个方面，而良好的性能可以有效增强企业竞争力，赢得客户青睐。将虚拟制造技术引入到飞行器的设计制造过程中，对飞行器的性能进行了解与改进。鉴于运动协调关系、运动设计范围、产品强度与刚度、动力学特性等是影响飞行器性能的主要因素，通过对这几个因素进行明确与合理控制，从而实现对飞行器性能，尤其是动力学性能的有效调节。使用虚拟制造技术，通过计算机软件对飞行器设计进行仿真模拟，对其强度与刚度进行合理设计，提高运动关系协调性，明确运动设计范围，分析动力学性能[5]。
3结束语
虚拟制造技术在飞行器设计中的应用是该技术的一个典型应用，相比于其他多种技术而言都具有明显的优越性。它可以加强产品设计过程的了解，提高部件装配与产品设计布局的合理性，有效调节产品性能，可以对飞行器进行有效的仿真分析与建模。总之，虚拟制造技术在飞行器设计中具有十分巨大的应用价值，具有良好的发展前景。
参考文献
[1]吴维江.基于DELMIA的飞行器虚拟装配技术研究与应用[D].南京航空航天大学，2009.
[2]吴玲.面向飞行器总体设计的虚拟装配约束管理研究[D].南京航空航天大学，2010.
[3]甘春闰.面向飞行器设计的虚拟集成平台（IVPAD）关键技术的研究与实现[D].南京航空航天大学，2008.
[4]娄依志，周永平，申亮，等.虚拟装配技术在飞行器结构设计中应用研究[J].机械研究与应用，2014，04：125-127.
关键词：高等专科学校，医学虚拟仿真实验教学中心，运行，管理，探究
高等专科学校始终以培养应用型、技能型的人才为目标，更加着重培养学生的实践能力。而虚拟仿真实验教学在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力和综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用[1]。与传统实验室相比，医学虚拟仿真实验教学中心在实验类型、成本与实验条件等方面更有优势，在高等专科学校实验教学中的地位越来越重要。而积极开展教育资源的信息化、虚拟化和仿真化的运行与管理，不仅能对虚拟仿真实验进行合理设计，而且在创新人才培养机制方面也能开展深入的研究，更好的推动虚拟实验教学模式的形成和有效运行。
一、运行方法研究
1.完善设备维修规定，依托有制度的管理模式实现内部资源共享。学校需要制定专门的仪器设备维护维修规定，有制度化的经费保障，每年都拔出专门用于仪器设备维护、维修和购买维修配件的相关经费，从而保证了全校教学仪器设备的完好率，保证了各实验中心的正常运转。在规范的管理模式下，實现对人、财、物等资源的充分利用和高效管理。不断加强内部资源共享，并致力于促进教学实验室向科研实验室延伸，培养学生创新能力。
2.实现“分级管理”，各功能实验室实行主任负责制。医学虚拟方正实验教学中心应协同各实验室制定发展规划，由学校教务处和实验实训中心对整个中心的建设、使用和发展进行宏观的调控与管理。各功能实验室教学资源由中心根据各学科实验教学需要统筹灵活调配、共享，使设备的使用效益显著提高。各功能实验室实行主任负责制，各主任负责根据有关学科教学需要，制定本实验室建设和发展计划；制定每学期/学年设备、家具与低值易耗品的预算和方案；完善并落实设备使用、保养与维修等有关制度，指导技术人员进行教学实验辅助有关工作；牵头或组织实施实验教学研究和改革工作，研究制定实验考试考核标准，协调实验教学师资并落实各项教学任务。
3.明确实验技术人员职能定位，对外实现共享服务。实验技术人员的职能定位是为教学和科研服务，做好实验室建设、日常管理与安全保障；仪器设备购置、维护、维修与运行管理；实验耗材的计划、采购与管理；实验教学资料和档案管理；教学标本等实验教学资源建设、管理与保障；实验教学预实验、课前准备、课中技术指导等；完成实验教学任务情况下对外提供技术服务；公共仪器和专用实验设施面向社会提供开放共享服务等。
二、管理方法的研究
1.管理机制
医学虚拟仿真实验教学中心的建设及持续发展离不开科学、合理的管理体制，它是实验室管理的一个重要方面。建立健全科学、合理的管理体制能够有效推进实验室的发展。在建设虚拟仿真实验教学中心的过程中，一定要与当前实际紧密结合，有计划、有步骤的来实施，根据实际情况，不断完善管理体制。一般高等专科学校采用两级管理模式，即校长统一领导，各主管院长及实验室主任具体负责。
2.保障制度
建立医学虚拟仿真实验教学中心激励机制、约束机制和运行保障机制，优先保证实验中心在人员配备、培养培训、系部经费配套等方面的需要，创造良好的实验中心建设环境。
3.实验室教师队伍建设
学校需要制定一系列奖励教学改革以及规范实验教学和实验室管理的相关政策。通过深化学校管理体制和人事分配制度改革，鼓励教师投入实验教学和实验教学改革，建立了具有竞争与激励的实验教师选用、聘任、培训、考评和流动的新机制。此外，积极组织教师参与各类实验教学信息化技术培训与学术交流，提高教师的信息化技术水平和实验技术水平。鼓励校企合作，培养青年骨干，分批选送青年教师赴合作企业或医院进行信息化培训，要求其掌握医学虚拟仿真实验教学的技能和具备一定的研发能力。
关键词：虚拟仿真；eNSP；Cloud桥接
引言
本文主要通过对华为虚拟仿真软件eNSP中Cloud桥接设备的学习研究，实现虚拟仿真软件中的交换机、路由器、防火墙等网络设备与本地多台计算机的互通，使得本地多台计算机可以通过Xshell等客户端软件，登录虚拟仿真软件中网络设备，进行相关的配置练习或工程仿真，就像真实操作相关的网络设备一样，可以进行实验教学或专业技术人员的工程训练[1]。通过这样的虚拟仿真技术，既可在很大程度上节约网络设备投资成本，又可方便地进行操作训练，还可以进行团队协作等方面的配合工作，对于提升网络工程技术人员的专业技能和完成岗位职责效率有很大的帮助。
1虚拟仿真简述
虚拟仿真是一种可以测量网络性能的科学手段，即在计算机等设备上运用虚拟化技术建立模拟软件，通过虚拟仿真运行，在计算机中构建计算机实验平台并能够得到相关数据[2]。目前在计算机网络工程技术中常用的虚拟仿真软件很多，例如PacketTracer、eNSP、GNS等，根据国内网络工程技术的应用状况和发展前景来说，华为系列的网络设备及技术越来越普及，所以对华为网络技术的学习和应用就变得很重要，eNSP这个华为专用的网络虚拟仿真软件也就成了广大工程技术人员应当熟练掌握和应用的工具之一了。网络工程技术专用虚拟仿真软件eNSP功能非常强大，本软件内部集成了常见的交换、路由、安全及无线等网络设备，还有自带的案例库，既能满足初学者学习练习，又适合具备一定网络工程技术基础的专业人员根据具体工作任务设计、模拟工作情境，搭建相关网络模型，提前把客户的需求及设计方案演练成熟，为真实的工作提供了事半功倍的效果。本软件主界面如图1所示。
2虚拟仿真软件eNSP中的Cloud桥接
对于eNSP中的Cloud桥接,功能非常强大，既可以在虚拟仿真软件中把所有的网络设备根据工程设计要求进行连接和通信，更为重要的是可以通过这个Cloud桥接，把本地计算机的网络接口卡进行绑定，通过相关的配置，实现了虚拟设备与本地真实计算机的连接，再配合相关的远程终端软件如Telnet或Xshell等，把本地其他计算机与虚拟仿真软件进行通信，可以用多台计算机对虚拟仿真软件中的网络设备进行配置和操作，可以提升工作的效率，更高效完成网络工程任务。下面就实现上述虚拟仿真技术进行阐述。（1）搭建如图2所示的网络环境，交换机、路由器、防火墙及Cloud各一台。（2）接下来要把Cloud与其他网络设备连接起来，关键是要在Cloud中增加相关的接口，要注意Cloud中接口的类型要选择GE类，这样便于与其他三台网络设备进行连接。可以双击Cloud,打开其属性对话框，增加三个绑定信息为UDP的接口，然后在虚拟仿真主界面中用线缆把三台网络设备具体属性设置及最终结果如图3所示。注意，以上各个设备的IP配置时，交换机的管理IP地址与路由器和防火墙的接口IP地址应该和本地物理主机是在同一网段，建议先获得本地物理主机的IP地址，具体方法在下一步，这样便于后面进行测试和登录配置。（3）接下来的一步很重要，要实现Cloud桥接与本地物理主机的连接，这是整个仿真技术的核心步骤。首先要获得本地物理主机的上网IP地址，可以在“运行”中键入CMD命令，打开CMD的对话框，再键入IPCONFIG/ALL，找到本机上网的IP地址，如图4所示。在上面的图示中找到本地物理主机连接网络时使用的IP地址，假如本机使用无线网适配器上网，通过DHCP获得的IP地址为192.168.0.106，返回到虚拟仿真软件中，在图3中的界面左上角的绑定信息中选择刚才找到网络接口卡，再单击增加按钮，可以看到下面的接口列表中增加了一个属性为PUBLIC的接口，并显示本地无线网络接口卡的信息。如图5所示。（4）完成上面的工作之后，还要把本地物理主机与虚拟仿真软件中的网络设备进行连通，除上面要求的IP地址的配置条件之外，还需要在Cloud桥接属性中进行端口映射设置，把上述步骤中增加的所有接口进行双向通道的连接，本案例中有4个接口，故在端口映射表中有8条记录。最终效果如图6所示。（5）接下来应该是在虚拟仿真软件主界面中启动所有的网络设备，以便于进行本地物理主机与仿真软件中各个设备的连接登录测试。相关设备的启动界面如图7所示。以上所有的过程完成后，用本地物理主机进行网络设备的登录测试，应该可以进行正常登录。由于交换机和路由器及防火墙验证方式不一样，且也不是本文研究重点，故这里不再详细演示各个设备的登录过程。
3远程登录实现简析
在本地其他主机上正常安装远程登录软件，如Xshell,并且这些主机的IP地址应该和运行虚拟仿真软件的物理主机的IP地址处在同一个网络之中。然后运行Xshell软件，进行正确的配置，实现从其他主机上登录虚拟仿真软件中的网络设备进行操作和配置。Xshell的配置主要如图8所示。