雷达电磁环境仿真的一种设计与实现

本文研究了导弹作战战场雷达电磁环境仿真的设计与实现问题,建立了雷达电磁环境的数学模型和信号威胁等级识别模型,提出了一种可视化系统设计方法,在运用可视化技术的基础上,结合雷达数据库的建立,实现了导弹战场雷达电磁态势显示,其结果有助于战场指挥员快速理解战场电磁态势,为作战指挥提供相应的辅助决策支持.     

作战标号颜色与几何视觉编码融合显示技术

针对作战装备及野外战场环境的信息呈现,基于作战标号颜色与几何视觉编码的融合显示技术,提出一种对颜色军事语义通过几何辅助进行强化表征的方法,采用贝塞尔曲线对作战标号进行视觉优化处理；设计了“矩形+贝赛尔曲线”的融合显示样式,对作战标号的可视化方式进行研究,使显示样式具有较好的光滑性、视觉分离等效果；增强了作战标号的军事表达能力与人机交互功能,该设计能较好地提升战场态势的信息呈现水平。     

三维海战场雷达探测可视化研究与实现

雷达探测可视化是战场态势展示中的重要组成部分,是作战态势推演、态势评估等的必要依据。针对三维海 战场雷达探测可视化需求,深入研究了多干扰下雷达探测问题,给出了探测范围三维可视化模型和相应的绘制方法, 结合三维海战场环境、动态目标、干扰机干扰等战场态势要素,实现了三维海战场多干扰下雷达探测的动态绘制,从而 丰富了战场态势的展现内容,增强了三维海战场指挥决策能力。     

基于插件的可扩展战场态势展现框架的设计与实现

战场态势是作战决策的依据,是交战双方指挥员关注的焦点。针对多源态势可视化显示的实际需求,本文提出了一种可扩展开放图形框架XOGF(eXtend Open Graphic Frame),用于有效管理和集成基于态势图的业务处理模块,实现基于同一幅态势图的战场态势可视化显示。通过实际应用表明,XOGF能够有效解决多源战场态势的组合显示问题。     

"网络中心战"的新发展趋势

“网络中心战”（NCW-Network Centric Warfare）是通过战场各作战单元的网络化、将信息忧势变为作战行动优势、使各分散配置的部队共同感知战场态势，从而协调行动，发挥最大作战效能的作战样式。“网络中心战”是机械化战争形态向信息化战争形态演变过程中的一个重要标志：是信息时代联合作战的高级形态；是相对“平台中心战”的信息化战场上的一种新型作战模式.     

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。     

基于CCU的数字化战场构建方案研究

通过分析初级数字化战场数据链路功能局限,提出一种基于多系统集成、功能优化、指挥扁平的战场可视化改进方案。该方案以通信控制器为链接工具,综合运用无线通信模式和有线通信模式将任意战场单元变成整个通信网络的一个信息节点,建立空天一体的可视化战场体系,完成链路互联互通与数据共享,从而实现战场态势的实时可视和准确可控。     

面向战场信息共享的Agent动态聚类算法研究

针对联合作战中分布、动态的战场环境和海量的战场信息,满足不同作战实体对战场信息资源共享的需求。构建了一个基于多智能体的、面向作战任务的信息资源共享模型,并在考虑战场信息时效性的前提下提出了一种新颖的基于相似度的用户动态聚类方法,从用户的资源请求中发现用户兴趣和用户之间的相似度,通过交互机制有效的将相同兴趣的用户及资源智能体关联起来,提高作战主体获取战场信息的能力。实验证明该算法具有较高的效率和良好的可扩展性。     

基于Simulink与Unity3D的制导弹药弹道可视化仿真

针对制导弹药的弹道可视化仿真中,观察视角单一,场景搭建简陋,无法模拟战场环境下制导弹药在攻击中的动态过程等问题,提出一种制导弹药弹道可视化模型的搭建方法。以某型激光制导弹药为对象,基于Simulink与Unity3D软件建立了联合仿真模型,采用Matlab/Simulink软件构建六自由度弹道仿真模型,采用Unity3D搭建包括制导弹药、目标和战场环境在内的三维场景,采用UDP通信协议将Simulink中的仿真数据传输到Unity3D中,提出一种数值可视化技术,能同时观察制导弹药的飞行姿态和仿真数值结果,实现制导弹药在战场环境下的弹道可视化仿真。将制导弹药参数加载到仿真模型中,对不同状态的目标进行了模拟攻击实验,实验结果显示,该仿真模型能够多视角、全方位地显示制导弹药的飞行姿态、弹道和过载情况,对于需要修改参数以逼近实战条件下的攻击过程,每次修正都能立刻通过可视化平台查看和验证修改结果。该可视化仿真模型为制导弹药的可视化仿真提供了便利的方法,对制导弹药的设计和作战使用具有一定的参考作用。     

面向军事群体的聚合及解聚可视化控制模型

作战编队是军事领域特有的军事群体组织方式,具有广泛的军事应用,针对战场态势中作战编队的聚合/解聚可视化问题,基于知识图谱及模型-视图-控制器(MVC)设计模式,提出了面向作战编队的聚合/解聚可视化控制模型,主要研究作战编队基于MVC的架构设计、作战编队基于知识图谱语义建模、基于主成分分析（PCA）的作战编队区域几何辅助对象构建、作战编队解聚/聚合ADLOD显示及地图比例尺控制以及作战编队聚合/解聚可视化模型的向量形式表征,该模型既弥补了军事标绘相关标准中作战群体方面研究的空白,也为联合作战态势多分辨率显示优化提供了基于作战编队聚合简化的新技术途径,同时,提供的可视化手段可加深对战场综合态势的认知,提升作战指挥决策水平,军事应用前景良好。     

水下战场环境虚拟仿真系统

针对水下战场环境对海军武器装备战斗力的影响,研究并提出基于虚拟现实和可视化技术的水下战场环境虚拟仿真系统总体结构,建立系统仿真模型,以海洋环境主要特征参数和水声模型为基础,实现对海洋地理环境、水文环境以及水声环境的综合仿真和可视化分析,从而为水下战场环境的认知、模拟训练以及作战应用提供有效手段。     

分布交互式仿真虚拟战场配置及管理系统研究

虚拟战场配置及管理是基于DIS的作战仿真对抗系统中极其重要的关键部分,它为DIS系统提供形象直观的战术地形、天候情况、兵力配置等战场环境要素设置的环境,较好的满足了DIS系统对战场环境配置及管理的需求.文中论述了国家863课题"多兵种武器平台及分布虚拟战术综合演练场"的子课题"陆军分布式作战仿真对抗系统"中虚拟战场配置及管理系统的设计和实现,并对战场环境要素资源库、空间坐标一致性等关键技术进行了阐述.     

基于扩展UML的作战信息需求描述方法研究

在广泛研究需求描述方法的基础上,提出了一种基于扩展UML的作战信息需求描述方法。该方法通过作战目标的静态和动态描述,满足了战前和作战过程中的敌情信息需求。通过构建作战功能需求体系,对我方作战单元信息需求进行定性分析和定量描述。最后,与其他信息需求描述方法进行了对比。基于扩展UML的信息需求描述方法对于消除战场“迷雾”,增强战场透明性,实现作战指挥、控制、决策的扁平化、自动化具有重要意义。     

《微机原理》远程虚拟实验系统的构建

虚拟实验系统的网络化、可视化、交互性的特征,使它非常适宜网络远程教学。该论文详细介绍了《微机原理》网络虚拟实验系统的解决方案,以及所涉及到的多媒体技术、WEB技术和虚拟现实技术等关键技术。     

Research on environmental landscape design based on virtual reality technology and deep learning

Virtual Reality (VR) provides immersive visualization and intuitive interaction. The VR is used to enable any biomedical profession to develop a deep learning (DL) model for image classification. The Deep Neural Network (DNN) models can be used as a powerful tool for data analysis, but they are also challenging to understand and develop. To make deep learning more convenient and fast operation, it have established a landscape of DNN development environment based on virtual reality. In this environment, users can move concrete objects only to build neural networks with their own hands. It automatically transforms these configurations into a trainable model and reports on the real-time test dataset. In addition to realizing the insights users are developing into DNN models, it has also visually enriched the virtual environmental landscape objects with the parts of the model. In this way bridge the gap between professionals in different disciplines, providing a new perspective on the model analysis and data interaction. This system further demonstrates that learning and visualization technologies developed in Shenzhen can benefit from integrating virtual reality.     

基于实体的战场信息共享研究

战场信息共享是信息化作战获取信息优势的关键,战场信息的描述、管理和同步是实现战场信息共享的关键环节,处理好这几个环节可以实现战场信息的高效共享.首先分析了战场信息共享过程中存在的主要问题,然后采取以实体为核心的方法建立战场信息的空间描述策略,采用基于实体的可变参数模板法提高战场信息的生成和管理效率,并提出了以实体为核心的战场信息双向同步链路的同步机制.基于实体的战场信息描述策略更符合作战活动的实际情况,可以更好地解决战场信息共享面临的问题,为研制战场信息系统打下了良好基础,对实现战场信息高效共享具有重要现实意义.     

基于分层分域的战术互联网网络架构与关键技术研究

未来战场作战模式由传统的以“平台”为中心转变为以“网络”为中心,战术互联网已成为战场的“神经系统”,它连接了战场的各作战单元要素之间并实现了信息共享和无缝连接,其网络架构是其主要能力实现的基础,它对保障战场通信网络稳定、可靠、高效的通信服务起到了至关重要的作用。美军战术互联网(如美军联合战术通信系统(JTRS)、战术级作战人员信息网(WIN-T)等)网络架构均采用了混合式架构,本文梳理分析了战术互联网发展现状,针对影响战术互联网主要性能的体系结构提出了分层分域的网络架构,即Mesh+Ad-hoc的体系架构,并对该架构下的关键技术进行了深入研究,分层分域的网络架构能够更好的提升战术互联网整体鲁棒性和抗毁性,网络的运行效率和管理能力,更加适合于未来复杂多变的战场环境。     

侦察卫星战场应用综合仿真系统

研究卫星战场侦察问题,为提高效率保证变轨的姿态控制,时空关系条件是影响侦察卫星战场应用效能的重要因素,采用仿真技术作为时空关系分析的有效手段.通过建立了侦察卫星战场应用综合仿真系统,包括考虑摄动因素的卫星轨道计算模型,卫星机动变轨模型,战场目标系统模型,卫星战场应用效能评估模型.以某光学侦察卫星的变轨侦察过程为例,进行了卫星变轨过程仿真和战场应用效能评估,仿真结果表明了仿真系统的有效性,为设计提供可靠依据.     

物联网技术在体系化作战中的应用探讨

简述了物联网的新理念,概括了物联网的主要关键技术,指出物联网相关技术非常适合于基于信息系统的体系化作战,探讨了物联网技术在战场感知、作战控制、综合保障、军事物流等方面的应用,并简要提出在上述应用中存在的问题.     

On applying AI-driven flight data analysis for operational spacecraft model-based diagnostics

This paper presents new perspectives on the application of Artificial Intelligence (AI) solutions to process Spacecraft (S/C) flight data in order to augment currently used operational S/C health monitoring and diagnostics systems. It captures the growing general interest in the usage of such techniques in the Space engineering domain and applications.Jointly with the AI approach, the operational usage of S/C simulation models (referred to as “discipline models”) is also explored. During S/C development and testing activities, significant efforts are made by the discipline experts to build such models. However, using discipline-specific knowledge to support complex S/C operational activities (e.g., anomaly root cause analysis) remains a challenging task.Based on the current needs of Space Agencies and Industry and by exploiting the advances in AI-based solutions and technologies, this paper proposes an operational S/C model-based diagnostics framework, which can serve as basis for future developments. Such framework combines AI-based techniques, S/C flight data information, and discipline models. Three main needs are addressed: S/C anomaly root cause analysis, S/C prediction behavior, and discipline model refinement. Concrete operational case studies from the Project for On-Board Autonomy (PROBA) satellite family are presented to show the applicability of the proposed framework.