基于三维地球场景的干扰条件雷达探测范围可视化方法

雷达探测范围的三维可视化是现代战场电磁态势显示的关键组成部分。以电子对抗情况中雷达探测范围模型为基础,深入研究雷达局部坐标与地心直角坐标的转换算法,提出一种基于三维地球场景绘制理想条件与干扰条件下雷达探测范围的可视化方法。研究设计基于理想条件与干扰条件下雷达探测范围可视化数据需求的数据库,并基于三维地球场景平台ArcGlobe,结合OpenGL绘图技术,应用该可视化方法开发海战场电磁态势显示系统。实验结果表明该可视化方法能够高效形象地在三维地球场景下展现理想条件与干扰条件下的雷达探测范围,为指挥员洞察战场态势提供支持。     

海战场环境仿真系统的三维建模与实时仿真

＂海战场仿真系统＂作为舰艇编队作战仿真系统的显示模块,属于战术级的仿真应用,对仿真数据精度和视景特效有较高的要求,性能的优劣决定了作战仿真的逼真度和可信度。为解决上述问题,利用HLA的海战场环境仿真系统的功能和组成,提出了海战场地形和实体建模过程和具体可行的实现方法,并详细说明了三维视景显示台开发的关键技术和主要过程,有效解决了Vp线程的协调控制、目标实体的动态加载、多通道的海战场态势浏览和攻击特效的生成等技术问题,通过仿真实验表明,在PC图形工作站上实现了满足实时性要求的海战场综合环境仿真系统三维视景显控功能。     

WebGIS在海战场综合态势系统中的研究与应用

本文首先介绍了海战场态势信息系统的组成,然后描述了面向服务框架（SOA）的基本组成及应用,最后提出了将WebGIS应用到海战场综合态势系统中的基本架构、实现方法与步骤。     

虚拟战场环境中雷达作用范围表现研究

雷达电磁态势的三维表现是未来数字化战场的必然要求.本文以雷达探测距离经典方程为基础,设计了雷达作用范围在虚拟战场环境中的表现模型,在获取虚拟战场环境中地形高程及其相关参数的前提下,给出了雷达作用范围在虚拟战场环境中的嵌入表现算法,这也是计算数字地形对雷达探测作用表现影响的一种解决途径.     

基于数字地球的虚拟海战场环境仿真

分析传统海战场仿真方法的不足,提出以数字地球平台为基础来实现大规模虚拟海战场环境仿真的思路,从基于数字地球的大规模海洋表面生成、三维战场实体嵌入以及利用想定驱动虚拟海战场环境仿真3个方面展开虚拟海战场环境仿真技术的研究,通过实验给出实际的仿真效果。     

基于OpenGL的海战场视景仿真系统

设计了基于OpenGL的三维海战场视景仿真系统,解决了地形环境和实体行为建模等技术,该系统在满足实时性的同时提供了逼真的视觉效果,增加了海战场环境视景仿真的沉浸感。     

复杂环境下雷达三维探测范围

构建虚拟战场系统,为实现雷达在复杂自然环境和复杂电子干扰环境影响下的雷达探测范围,根据高级传播模型(APM)的基本原理,并综合考虑电子干扰环境的影响,提出了一个改进的支援式干扰模型。该模型混合了APM和电子干扰模型,重点考虑了大气折射率的影响,可描述复杂自然环境和复杂电子干扰环境的双重影响。在可视化时,利用点绘制代替面绘制和中点代替插值点改进了移动立方体(MC)方法,提高了渲染速度。根据数据获取、数据处理和数据渲染的流程,利用可视化软件包(VTK)实现了对雷达探测范围的三维显示。     

二三维联动战场可视化系统的研究与实现

采用动态分页调度算法结合LOD技术实现了海量三维地形数据的加载与显示,研究三维军标绘制技术,提出了一种基于可视范围动态计算投影区域的方法,解决了三维线、面标号纹理模糊不清问题。采用MVC设计模式搭建二三维联动战场可视化系统框架,实现了二三维在视域范围、态势标号、地理信息查询之间的联动。     

虚拟海战场中场景生成与实时显示技术研究

虚拟海战场的三维场景生成与实时显示是构成虚拟海战场视景仿真系统的重要部分，包括几何形体建模、纹理映射以及视觉效果处理等内容。以MultiGen Creator为建模平台，通过完成一个仿真模型讨论了解决建模逼真度与仿真实时性矛盾的一些措施；基于Vega仿真软件环境开发了海洋战场中的各种复杂场景特效，解决了非视觉物理量的可视化问题；利用Visual C＋＋开发了视景仿真程序。解决了视景驱动，自动视点切换及仿真记录回放等具体问题。仿真结果表明，该系统较好地满足了视景仿真实时性和逼真度的要求。     

基于威胁度函数的海战场态势可视化方法

态势可视化是指挥员实施作战指挥、获取战斗胜利的根本保证.目前的态势可视化方法仅处理战斗单元的空间信息,不能解决战斗单元属性维间关联的问题.提出了一种基于威胁度函数的海战场态势可视化方法.综合了战斗单元的威胁度和密度属性维,使指挥员能够较准确把握战斗单元属性维间的关联,从而为指挥员做出正确决策提供依据.最后通过实例计算表明了对评估战场态势的可行性和有效性.     

硬件加速的雷达作用范围三维可视化研究与实现

电磁信息可视化,尤其是雷达作用范围可视化,是虚拟战场环境中不可或缺的重要组成部分,目前研究多限于二维,而三维表现又受限于速度,为此本文提出一种硬件加速的三维可视化方法。在获取雷达波损失三维数据场的基础上,现到战场环境中。在普通微机上针对典型雷达的实验中,克服了二维表现不直观以及三维表现慢的缺点,形象地展示了三维雷达作用范围,为用户提供决策和感官支持。     

二维雷达包络数据可视化及再提取技术

雷达信息可视化是现代战场可视化中最重要的环节之一,它对于整个战场的综合态势的把控有着至关重要的作用。针对二维多雷达包络数据可视化后数据丢失的问题,本文提出雷达包络检测算法对多雷达包络线进行提取,该算法可以准确地找回每段边界线对应的原始数据。另外,针对多雷达包络线显示慢的问题,本文采用位图技术进行包络线快速绘制。实验结果表明该方法可以快速更新多雷达包络线。     

3D representation of Radar coverage in complicated environment

The 3D representation of Radar electromagnetic information affected by terrain, ocean and weather is an unavoidable problem in the future digital battlefield. Based on the digital models of the complex environment factors such as atmosphere absorption coefficients, atmosphere refraction index and ground, we used APM model and atmosphere absorption attenuation model to calculate in-plane propagation loss and so to get the 2D in-plane coverage of given Radar. Then we combined these 2D coverage to construct the 3D Radar coverage. The experiment of embedding a typical Radar into digital battlefield showed that the 3D Radar coverage affected by complex environment was vividly and dynamically visualized in time and parameters of Radar and target could be adjusted interactively, which could provide excellent decision supporting and plan-aiding for users.     

雷达最大探测范围三维可视化研究与实现

电磁信息可视化是虚拟战场环境中不可或缺的重要组成部分,而其中雷达信息的可视化尤其是雷达探测范围的可视化更为重要。文中对雷达探测范围可视化进行了探讨,给出了实现雷达最大探测范围三维可视化的方法。该方法综合考虑真实环境因素的影响,采用了抛物方程方法,最后给出了雷达最大探测范围三维模型的建立和表现方法。实验结果表明该方法不仅效率高,而且能真实直观地展现雷达最大探测范围。     

双基地雷达探测范围的三维可视化研究

利用插值方法计算双基地雷达散射截面积,由此建立压制干扰条件下的双基地雷达探测范围方程。将导数取零作为曲线取极值的必要条件,推导出双基地雷达警戒区域边界解析表达式。在估算警戒区域面积的基础上,提出双基地雷达盲区的构造算法,并给出网格点上双基地雷达探测高度最大值与最小值的计算方法。利用OpenGL绘制双基地雷达三维探测范围。实验结果表明,该方法能在微机上实时地显示压制干扰条件下双基地雷达三维探测范围的动态变化。     

雷达模拟器中可视化仿真技术的实现

实验室要调试和验证雷达系统设计与雷达数据处理算法,雷达模拟器是必不可少的实物。雷达模拟器可仿真雷达的各种功能。为了实现这些功能进行可视化。针对模拟器可视化的要求,将MapObjects组件技术应用到雷达模拟器中,在VC环境下结合Windows编程技术具体实现了战场地理环境信息的建立,控制地理信息对象的设置与显示。建立想定目标运动仿真和雷达波位扫描等功能,能直观、准确、动态地表现雷达战场环境。仿真实验表明,雷达模拟器实现了目标运动和雷达数据处理算法的工作效果,为设计新型雷达提供可靠参考。     

基于Skyline的战场态势系统研究与实现

传统的战场态势系统主要是基于实物或二维GIS开发,一般停留在二维层面上的展示。本文提出的基于Skyline的战场态势显示,利用Skyline提供的3D控件技术,对战场元素、作战单元进行真实建模,实现了真正意义上的三维战场可视化。同时,采用二、三维联动的方法,更加全面准确地展示战场环境,直观地反映出作战单元的动态性和交互性,为作战指挥及作战决策提供强有力的参考支持。     

通用战场态势可视化系统的设计及实现

为了降低当前战场态势信息系统开发和使用的复杂性,提出了一种通用战场态势可视化系统的显示元素、框架及接口的设计并完成实现。系统能显示战场绝大部分信息,采用数字地球和视景仿真的双平台架构,可表现全局和局部高精态势,另外无需进行系统内部开发,快速实现二次应用。针对通用化特点,实现了双引擎一体化平台、同类型绘制元素的多种接口控制、自动化相机控制等关键技术。目前在应用工程当中,系统已完成了多个配合仿真平台的实验参数验证及战术战略推演工作。     

基于粒子系统的天气雷达资料三维显示

传统天气雷达资料为二维图像显示,随着科技的发展与应用的需求,三维显示成为必然。本文研究了一般粒子系统,并根据天气雷达资料特点,建立了适合天气雷达资料特点的粒子系统;在给出三维显示结果图的同时,对粒子绘制与面绘制进行了比较,结果表明粒子绘制能很好的显示雷达资料的三维信息,且在速度方面有一定的提高。