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簡單介紹： 機能學仿真虛擬實驗系統從教學目標、教學內容和教學策略進行系統架構，運用 3D技術構建虛擬環境，器材展示，虛擬實驗模擬**及作用因素對呼吸、血壓、泌尿的影響曲線；機能學仿真虛擬實驗系統教師端可以自定義曲線樣式，動態添加實驗。機能學仿真虛擬實驗系統包含實驗室漫游、動物中心、藥品試劑、器械儀器、手術操作、虛擬實驗、在線考核等模塊，極大地擴展了學生的學習內容與學習空間，深受廣大師生的喜愛！ 詳情介紹： 機能學仿真虛擬實驗系統從教學目標、教學內容和教學策略進行系統架構，運用 3D技術構建虛擬環境，器材展示，虛擬實驗模擬**及作用因素對呼吸、血壓、泌尿的影響曲線；機能學仿真虛擬實驗系統教師端可以自定義曲線樣式，動態添加實驗。機能學仿真虛擬實驗系統包含實驗室漫游、動物中心、藥品試劑、器械儀器、手術操作、虛擬實驗、在線考核等模塊，極大地擴展了學生的學習內容與學習空間，深受廣大師生的喜愛！   1、實驗室漫游：      實驗室漫游模塊運用運用3DMAX構建實驗場景，空間模型包含實驗室走廊、生理實驗室、藥理實驗室、病生實驗室、人體實驗室、實驗準備間、動物房、尸體處理間等，學習者可在空間自由行走，通過三維空間熱區進行學習機能實驗室布置及功能分布。   2、動物中心：        動物中心模塊對實驗動物的相關知識進行系統介紹，動物中心模塊下設實驗動物、動物選擇、性別鑒定、編號與分組、捉持與固定、動物麻醉等結構。   3、藥品試劑：     藥品試劑模塊包含實驗**、麻***選擇、單位濃度換算（包含**濃度、劑量換算、動物與人劑量換算及溶液稀釋換算）等知識學習、模擬試劑配置。 4、器械儀器：      器械儀器包含蛙類器械、哺乳器械、常用儀器、三維展示等模塊，器械有圖文簡介，介紹器械與儀器的使用及注意事項，同時每個器械儀器有三維的旋轉展示。 （1）器械要求能夠三維旋轉展示，要求支持任意角度觀看，支持X軸、Y軸、軸Z自主旋轉，并且有實驗儀器的相關介紹。 （2）器械操作：展示常規手術器械的規范化使用方法，用三維動畫形式表現出該器械的正確操作與錯誤操作，進行對比式學習。   5、手術操作：      手術操作模塊包含大量手術與實驗的視頻學習資料，在手術操作中學生可以按照目錄結構觀看手術操作過程，掌握操作要領，教師可自定義結構和內容。 6、虛擬實驗：      學生在虛擬實驗環境中可查看實驗的實驗對象、實驗試劑、實驗器材、實驗介紹、實驗步驟、仿真實戰及仿真實驗。虛擬實驗模擬各種**對動物呼吸、血壓、泌尿、張力等影響。系統對波形可以進行標尺度量、進行橫向縱向的壓伸處理和速度等控制，模擬顯示**在體內的濃度變化，可以對**進行換洗，并可自定義**的療效。實驗項目包含實驗基本操作、生理學虛擬實驗、藥理學虛擬實驗、病理生理學虛擬實驗、其他類虛擬實驗。 7、在線考核：      在線考核模塊集成了一套在線考核系統，考核內容包括生理、藥理、病生、生化和一些綜合題庫試題，在線考核功能包含個人事務、成績查詢、賬號管理、題庫管理、試卷管理、過程管理、成績管理、系統設置等。                      

簡單介紹： MRI技術仿真虛擬實驗系統應用主流的MR設備和操作系統界面可完成理論知識、模擬視頻、模擬仿真操作、人機考試模擬仿真整個MR系統的工作流程，MRI技術仿真虛擬實驗系統對學生的規范化實訓與教學工作。MRI技術仿真虛擬實驗系統模擬MR教學系統設備按照醫院MR室布局標準建設。 詳情介紹： 建議電腦配置：操作系統  Windows 7  64位    處理器：  英特爾 Core i5-7400 @ 2.00GHz 雙核 以上 內存：      8 GB 以上 主硬盤： 硬盤500G以上或固態硬盤（128G）以上 顯卡：   Nvidia GeForce GT 730 ( 2 GB )以上 顯示器： 19寸 1366x768 正好 MR硬件教學系統技術參數 一、應用主流的MR設備和操作系統界面可完成理論知識、模擬視頻、模擬仿真操作、人機考試模擬仿真整個MR系統的工作流程，對學生的規范化實訓與教學工作。模擬MR教學系統設備按照醫院MR室布局標準建設。 二、MR硬件主要組成 1 掃描床 2 主磁體機架 3主機控制軟件工作站 4 遙控控制臺 三、設備功能參數 1. 掃描床 1.1床面尺寸≥667mmx2600mm 1.2水平運動范圍 ≥  2350mm 1.3垂直運動范圍≥366mm 1.4床面*離地面滿足*小≤*小580mm ，*大946mm 1.5掃描床承載重量 ≥  250kg 1.6按照掃描模式可以自動進入主磁體中心。 1.7提供床墊、頭顱線圈、頸部線圈、體部線圈、乳腺線圈、肩關節線圈、膝關節線圈等掃描附件。：乳腺線圈和肩關節線圈為選配 2.主磁體掃描架 2.1機架尺寸≥1700x1700x1500mm：1730mm×2080mm×2410mm 2.2機架孔徑≥710mm 2.3配備定位激光燈，X/Y/Z三方向 2.4機架外形款式必須與目前合資品牌1.5T磁共振機機外形一致，對磁共振機機架外形 采購方有決定權。 2.5機架兩側分別各帶一塊控制面板，具備控制床面升降、前后運動，控制激光定位系統、“急停”，磁體中心鎖定按鈕，自動進入主磁體中心鍵；機架頂側具有液晶顯示屏，可顯示各項機械運動參數 3.MR主機控制軟件 3.1具備系統基礎知識、仿真掃描視頻、仿真操作系統、特殊檢查與圖像處理、人機考試 3.2病人信息登記，病人協議選擇，病人體位選擇，成像參數選擇，掃描定時選擇 3.3具備病人管理功能，支持病人信息登記，預選，設定掃描部位，掃描參數設置，掃描方式設定功能。 3.4具備定位像顯示、操作、處理及定位參數設置功能，能實現利用定位激光燈實現各個部位的定位功能。 3.5定位像掃描界面顯示三幅定位框，分別對應橫斷位 冠狀位  矢狀位 圖像，每個定位框內可顯示定位線，可以調節定位線的區域 角度。 3.6具備體位設置功能，能實現調整功能。 3.7具備圖像顯示，圖像瀏覽，圖像處理功能。 3.8掃描包含頭顱、胸部、腹部、脊柱、四肢關節等至少15個掃描部位選取功能，各種參數隨著需求選擇確定進行掃描。每一個掃描部位中 包含常規掃描方位序列(SE序列 FSE序列IR序列 STIR序列 FLAIR序列 GRE 序列等) 、特殊掃描方位與序列（如DWI掃描 SWI 掃描）  快速掃描序列、增強掃描 序列  、MRA掃描 序列，腹部掃描方案里應含有 MRU MRCP掃描序列 方案，同時顯示不同掃描參數出現不同圖像，可以用特殊方法顯示特殊掃描圖像。參數改變圖像隨著改變。 3.9執行掃描，系統會象真實MR 機器一樣在圖像顯示區實現掃描圖像一幅緊接一幅動態顯現的整個過程，同時掃描模擬進度條一直前行直到圖像掃描完成，掃描出的圖像必須與掃描方位序列一致。比如  顱腦橫斷T2WI 掃描序列完成后，圖像顯示T2WI,橫斷DWI序列掃描后的圖像是DWI 圖像。增強掃描 顯示增強MR圖像。每一個掃描過程操作、顯示增強劑量、速度、時間、輻射劑量顯示、排版各種方案、單、多幅、圖像定位線顯示、拍片、綜合性圖像處理（DR、CT、MR）教學、訓練、練習

該項成果應用于諸如機動車跟馳、換道和并道的交通仿真模型，目前隨著交通管理以及新的交通信息感知技術的發展，交通檢測器布設不斷增加，交通基礎數據規模急劇加大，交通大數據時代已經到來，在這樣大數據的時代的背景下，運用新技術手段構建道路交通仿真技術體系，將是我國智能交通發展的一個重要的方向。 本項目首先明確微觀交通仿真系統架構和各模塊定義和完成整個系統的架構設計；同時，采用地圖數據持久化技術完成對可視化地圖編輯工具的開發工作，該地圖編輯工具可將地圖路網構建模型轉換為持久化存儲模型，使地圖數據能夠快速存儲或加載，方便仿真系統對城市路網的仿真計算以及對仿真結果的展示、分析等。然后，分別進行路網構建模塊、車輛產生模塊、車輛行為模塊、交通信號控制模塊的概要設計和詳細設計；最終，完成整個軟件的單元測試、模塊測試、系統集成和集成測試，并實時動態展示微觀交通仿真系統模擬車輛流的情形。

數字化仿真技術又稱數字化模擬技術，就是利用數字化技術組建虛擬系統模仿另一個真實系統的技術。在天氣預報、溫室效應評估分析、模擬核試驗、軍事訓練和武器制造、交通訓練與指揮、醫學虛擬現實手術培訓、醫學虛擬現實手術培訓、虛擬現實建筑物的展示、虛擬現實建筑物的展示、機電產品的虛擬制造與設計等領域得到應用。山東大學數字化仿真分析團隊為山東鋼鐵集團有限公司、兗礦集團有限公司、濟南二機床集團有限公司、山東玲瓏輪胎股份有限公司等企業進行過H型鋼軋制過程數字化仿真、皮帶運輸機滾筒優化設計、高速送料機器人軌跡優化、輪胎花紋網格自動化等實際應用。

成果介紹物聯網感知層測試實驗與評估系統是在863主題項目—物聯網安全感知關鍵技術及仿真驗證平臺的資助下完成。仿真平臺為物聯網感知節點部署后的性能提供一個仿真測試和性能評估的環境，其特點是：不需要部署真實的感知節點。通過對物理信道的建模、無線信號特征建模、電源建模和通信環境建模，能夠最大限度模擬真實環境下的感知節點通信過程。仿真的結果是理論值，可以將感知層測試實驗平臺的數據作為系統的初始值，從而提高仿真的精度。其特點和指標：（1）針對實際應用環境配置參與通信的感知節點屬性和參數，即節點建模；（2）建模感知節點的電源模型；（3）根據用戶的需要選擇節點部署的方式，并可以對節點位置、屬性和參數進行手動調整；（4）能夠加載待測的通信協議；（5）能夠根據部署的拓撲圖產生用戶編程模板；（6）理論上，待測節點的數量不設置上限，但隨著節點數量的增加，PC的處理時間將延長；（7）能夠仿真無攻擊或攻擊情況下，網絡的吞吐量、丟包率、延時、數據傳輸的平均路徑長度、平均能耗和網絡的擴展性等性能；（8）該平臺不受具體應用的限制。技術創新點及參數技術原理：針對物聯網感知層設備規模龐大，部署費時費力，以及部署前很難評估系統性能，部署后加載的協議一旦不符合要求，重新加載成本巨大的問題，研發了該平臺。該成果的主要創新性體現在感知設備和環境等物理特征建模、測試內容和方法、仿真過程和結果的可視化顯示等方面，使得開發的系統簡單、易用，測試過程清晰、透明，測試結果可以分類比較。（1）在感知設備和環境等物理特征建模方面 該項目在感知設備部署環境方面，分別對室內環境和室外環境進行建模。針對室外環境，該團隊主要考慮自由空間的情況下，根據設備部署在平坦區域和非平坦區域的不同進行建模；針對室內環境，該團隊主要根據多徑效應、視距是否阻擋以及不同建筑材料（包括：混凝土墻、混領土樓板、天花板管道、金屬樓梯、厚玻璃、木門和隔墻等）對信號衰減的影響進行建模。在電源建模方面，主要是根據不同廠家的5號電池的放電曲線進行建模，由其放電電流、放電電壓和持續時間來確定電源的剩余電量。在芯片建模方面，根據不同的芯片類型，建模發射功率、接收靈敏度、RSSI、發送速率、工作電流和最小工作電壓等主要參數。（2）在感知層的測試內容和方法方面該平臺主要針對感知層需要評價的性能，如：吞吐量、丟包率、延時、平均路徑長度、能耗和連通度等，設計了其測試方法，新增待測性能可以通過組件的方式擴展。為了實現相關性能測試，首先需要選擇設備類型和部署場景，如圖1和圖2所示。然后進行部署，部署完成后，系統會自動產生5類文件，即：.ned文件，定義了感知設備部署后的拓撲結構，如圖3所示；.msg文件，定義了感知設備之間的通信規則，用戶可以根據實際需要進行修改和自定義；.ini文件，設備一旦部署完成后，其id號和位置坐標將記錄在該文件中，設備移動后，該文件對應的坐標值將自動更新；.h和.cc文件，即用戶待測協議的源文件。一旦感知設備部署完成，平臺自動產生這5類文件的初始框架，用戶只需要寫入待測協議的具體代碼，經編譯器編譯后，即可進入測試環節。具體協議的代碼可根據該項目組編寫的編程指南開發，其開發環境與C語言的開發環境類似，方便易用。（3）在仿真過程和結果的可視化顯示方面一旦待測協議編譯完成，平臺即可開始相關的測試，此時，用戶可以根據需要動態選擇不同的參數，進行測試。開始測試時，平臺將同步顯示協議的通信過程，如圖5所示。根據仿真測試結果，不同的協議可以進行性能對比，如圖4所示為不同協議的網絡平均能耗對比。該平臺可以在無攻擊和無安全機制、無攻擊和有安全機制、有攻擊和無安全機制、有攻擊和有安全機制等四種情況下，評估感知層網絡的性能，并將它們的測試結果進行對比分析。國內外同類技術對比：國際上類似的仿真工具有十種左右，如：TOSSIM，OpenNet，NS2和OMNET等，都是針對傳感器網絡開發，不能仿真技術體制不同的感知設備，沒有對設備、網絡和環境等物理特征建模，而且無法接入實體設備，無法進行虛實結合的仿真測試。即使有些工具可以仿真感知層網路，如：TOSSIM，但是只提供TinyOS傳感網絡的仿真環境，無法仿真系統的安全性能，無法動態添加安全策略和安全模型。而NS2、OpenNet和OMNET雖然可以仿真安全協議，但使用復雜，不易掌握，無法進行多安全機制對比，無法接入實體設備。而且，它們仿真的物理層是理想狀態，造成仿真結果與實際存在較大的差異。

成果簡介：生產線仿真是生產線設計規劃中全面分析系統的有效和不可缺少的重要工具。通過生產線設計規劃、控制調度以及仿真建模等技術的研究，建立一個集設計規劃、生產調度、仿真與優化為一體的生產線集成設計規劃系統。使用戶在設計規劃階段就可以對生產線的靜、動態性能進行充分的預測、比較和論證各種方案，并對出現的問題提出合理的解決方案。從而確實有效地協調生產線從設計規劃到實際運行各個階段的關系。系統的主要功能包括：能夠并行地確定生產線系統的規模、構成和布局；能實現對生產線結構布局和作業計劃調度進行仿真，驗證設計方

成果簡介：星載SAR數字仿真和地面驗證系統包括總體參數與分析、回波模擬、數據壓縮與成像算法、圖像評估、非理想因素等模塊。該系統能夠實現多種工作模式、多種極化方式的下的總體參數設計、多工作模式設計與優化、參數復核復算與成像仿真驗證等功能，并能夠定量分析軌道攝動、地球自轉、大氣傳輸路徑、衛星平臺誤差、姿態誤差、極化耦合、天線形變和天線展開誤差等非理想因素對SAR成像及應用的影響。此外，該軟件可支持大運算量，并具有良好的可擴展性。 項目來源：橫向項目 技術領域：地球觀測與導航

本成果在研究人（駕駛員）的認知特性基礎上，利用虛擬現實手段和機電系統集成控制技術，通過虛擬場景構建、顯示界面開發及數據通信集成，實現了沉浸式虛擬交互（駕駛）仿真，在仿真過程中可實時采集分析人（駕駛員）的生理心理指標參數，再經過具有自主知識產權的科學數據處理技術之后，可有效表征不同情境下人（駕駛員）的行為績效。

量子照明雷達是新興的研究方向，是量子信息技術與雷達技術相結合的新興產物。而量子信息技術又是古老的量子力學與信息技術相結合的交叉學科，不少研究者因晦澀的量子力學而望而卻步。為了降低量子照明雷達的神秘感，打破抽象壁壘，我們創造性地發展了量子照明雷達的高效仿真技術，對于未來實現量子雷達的普及與推廣具有重要意義。 截止目前，尚未見到關于量子照明雷達仿真平臺的相關報道。而該成果基于MATLAB這一易于上手的計算機數值平臺，溝通了抽象的量子力學與具體的量子目標探測之間的橋梁，具有創新性和國內領先的技術先進性。 經過近五年的研究和近兩年教學實踐的檢驗，該成果不斷豐富和完善，通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。鑒于量子雷達技術是未來新體制雷達的重要技術途徑之一，本成果將有望在空間、水下目標探測方面取得應用，市場應前景廣闊。截止到目前，該成果已經應用于高年級本科生的培養與實訓和北京某研究所的新體制目標探測項目研發中。