数字地形在雷达图像仿真中的应用研究

说明了数字地形高度数据、数字地形分析数据、矢量地图和数字地理信息数据交互标准的起源、发展过程及趋势,叙述了其数据组成结构、误差范围标准等基本要素。在确定的数字地形高度数据和地貌特征数据条件下,使用地图网络划分并计算反射功率,以反射强度调制像素点的亮度,从而实现大面积地(海)回波雷达图像计算机模拟。详细说明雷达图像仿真过程中地形数据坐标变换、地形几何效应判断和数据文件加工等处理步骤,进行了仿真试验,给出了几个图例。实践证明在雷达训练模拟器的设计中应用地形数据能够达到良好的效果。     

基于OPENGL 的雷达/ARPA 模拟器

针对雷达/ARPA模拟器的特点,利用使用OPENGL图形库开发了雷达/ARPA模拟器,详细介绍了地形数据的表示和抽稀方法,雷达图像的显示方法和静态目标回波的产生方法,实验表明本文介绍的技术能实现较好的仿真。     

雷达训练模拟器智能靶标开发的关键技术研究

针对雷达训练模拟器中靶标方的多目标航路规划、战术动作设计和靶标数据库三项关键技术,研究了一种具有智能性的靶标,可以为雷达训练模拟器提供多批次目标,实时进行航路规划以及决策多种战术动作.根据基于地形的三维航路快速搜索算法,实现了多批次目标的航路规划功能模块;然后根据战场态势与雷达信息,判断飞行编队采取何种战术动作,决定释放干扰类型或发射反辐射导弹,实现了战术动作设计功能模块;最后提供了有关地形信息、航路规划、模型信息以及操作考核和数据记录的数据库支持.仿真证明,所开发的靶标系统能够真实模拟作战过程中目标方的动作行为,实现了智能靶标与地面雷达站的电子对抗训练.     

基于多尺度DEM的雷达仿真图像生成

为了改进目前应用于雷达仿真图像生成的数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)中存在的不足,引入"不规则地形起伏参数"来动态调整生成DEM的采样间隔和密度,并根据导航雷达的方位和距离分辨能力,建立了基于多尺度DEM雷达仿真图像生成方法.应用结果表明,该方法对量程范围内、外的地形模型数据采用了不同的分辨率,所生成的仿真图像近处细节逼真,远处显示地形轮廓,大大提高了各种量程下的雷达图像生成速度,该成果已经应用于雷达模拟器的研制中.     

雷达维修训练模拟器中的虚拟测量方法

文章提出了虚拟测量的设计思想，详细讨论了虚拟测量的实现方法，将该方法应用到雷达维修训练模拟器中，形象地对显示在计算机屏幕上的雷达组合电路板块进行信号波形、电压、电流、电阻的测量，并将结果显示在计算机屏幕上。     

利用触摸屏实现模拟在线测量的研究

提出了在雷达维修训练模拟器上实现模拟在线测量的设计思想，详细讨论了模拟在线测量的实现方法。     

一种新型雷达高度表回波信号模拟器的设计与实现

为了客观评估和测试雷达高度表的动态性能,提出了一种新的脉冲雷达高度表回波信号模拟器的设计思想和实现方法;该模拟器的创新点在于集成了雷达高度表回波信号的两种模拟方法:基于实际飞行试验采集回波的回放和基于数学模型的仿真回波;推导了回波仿真的数学模型,并基于现代仿真与软件无线电技术完成了模拟器的系统结构与各子模块的设计和实现;理论分析及测试结果表明该模拟器能在实验室条件下有效模拟飞行航迹中不同地形地貌条件下的真实地面散射回波.     

某雷达信号环境模拟器主控软件的设计与实现

主控软件是雷达信号环境模拟器的重要组成部分,主控软件设计编写的优劣直接影响到设备的工作性能。在借鉴其它模拟器主控软件设计经验的基础上,针对某雷达信号环境模拟器主控软件的功能需求,该文提出了一种主控软件的总体设计方法。分别就软件中用户界面、雷达信号描述数据生成、数据及命令网络传输等部分的设计和实现进行了详细介绍,并对各部分在设计编写时要注意的难点问题进行了重点讨论。本软件已成功地在该模拟器上使用,取得了较好效果。     

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。     

侦察雷达模拟器探测仿真模型及应用

将先进的仿真技术应用于侦查雷达设备训练仿真系统的研究,是侦查雷达设备模拟器的发展方向.其中探测仿真模型是侦察雷达设备模拟器设计的核心.讨论了侦察雷达发现主动雷达必须满足的五个基本条件:灵敏度、极化、方向、频率和视距.其中详细分析了灵敏度、方向、视距条件的数学模型,并给出了模型的实现方法;一般讨论了极化和频率条件应该考虑的普遍规则.在此基础上给出了一种侦察雷达探测仿真模型,以及在某艇载侦察雷达模拟器设计中的计算机实现.最后给出了此艇载侦察雷达模拟器的系统结构.     

综合地形环境建模与数据库实现

该文分析了现代军事仿真系统对地形环境数据的需求，采用面向对象方法构建了地形环境数据模型，根据地形环境数据模型设计了基于有向无环图结构的综合地形环境数据库，将各种仿真子系统所需的地形环境数据集成在一起，有效地解决了不同仿真应用中地形环境数据的一致性、相关性和多分辨率的问题；通过将综合地形环境数据库映射到SEDRIS表示，促进了地形环境数据的重用和共享；该文还介绍了综合地形环境数据库的数据源，分析了地形环境数据库的生成流程，最后提出了一种OpenFlight格式地形环境数据库的实现方法，节约了数据库的开发成本。     

基于Vega的机载脉冲多普勒雷达图像仿真设计

基于Vega开发了机载脉冲多普勒雷达仿真系统,对雷达地物回波图像仿真的五种实现方式进行了比较,详细论述了Radar-Works模块在PD雷达图像仿真中的应用,重点分析了RadarWorks模块在应用中出现的图像无法叠加的原因,提出了双窗口机制的解决方案;有效的解决了基于各种技术下的图像叠加问题,为雷达图像仿真提供了一种新方法.     

雷达阵地场景三维可视化系统的研究与实现

雷达技术在现代战争中的运用,大大加强了防御和预警能力,使得突防作战的难度增大.雷达阵地场景模拟可视化系统的建立为突防作战提供信息支持,能辅助指挥员制定周密的作战计划.实现了一种基于雷达参数的建模方法,改进了现有的真实感地形绘制方法,提出了一种地形与影响纹理多级匹配的地形绘制技术,并实现了基于碰撞检测的拾取方法,使得系统能实时查询各种信息.建立的可视化系统效果逼真,在应用中获得良好的评价.     

雷达图像仿真系统中地形纹理映射工具开发

地形纹理映射工具是基于真实地形的雷达图像仿真的前提与基础,其主要完成了雷达纹理的预分配论述了基于VsiualC++6.0和OpenGL图形软件开发包开发的地形纹理映射工具的总体框架,并对软件开发的关键技术进行了重点的讨论,阐明其实现方法。通过大量的测试和应用表明此软件界面友好,可靠性高,生成的地形纹理信息准确,具有较高的工程应用价值。     

SAR回波信号模拟平台设计

快速有效地仿真SAR的原始回波信号是建立SAR仿真系统的一项关键问题。根据机载正侧视SAR系统的工作原理,深入分析了一种SAR回波信号模拟平台的系统结构,利用原始DEM数据构建了随机地表模型的电磁散射单元模型,由雷达电磁散射机理建立了自然地表目标的回波信号数学模型,完成了SAR回波信号仿真平台的设计,为研究SAR回波信号处理等相关领域提供了一个切实有效的人机交互的仿真环境。试验结果表明平台实验结果满足对SAR系统开发预估测试要求。     

基于NT的海战场三维地形的生成与实时显示

海战场环境仿真是海军作战模拟的重要内容,逼真的战场环境实时仿真是作战模拟的基础,它为保障、分析、作战评估等试验提供了仿真平台。针对海战场仿真中大规模三维地形的生成与实时显示问题,提出了一种基于VEGA和NT平台的解决方案,讨论了DEM数据的组织及分割、数据格式的转换以生成OpenFlight格式的地形数据,介绍如何把地形数据加入VEGA场景中重新拼接,设置视点参数,最后转换为Fret格式实现实时显示。     

雷达半物理仿真系统中的目标角度跟踪

雷达半物理仿真系统对雷达性能研究具有重要作用.在雷达半物理仿真系统中,用数字方法实现了角度跟踪.将雷达接收到的信号转换成数字信号,根据等信号法的振幅和差法,结合相位法,对数据进行分析和处理,模拟雷达的搜索跟踪过程.结果证明,用该方法实现角度跟踪满足精度要求.     

Development of a GPU Accelerated Terrain Referenced UAV Localization and Navigation Algorithm

This study focuses on localization and navigation of Unmanned Air Vehicles (UAVs) based on digital terrain map data. The solution to the Terrain Referenced Localization and Navigation (TERELONA) or Terrain Referenced Navigation (TRN) is described by using particle filter. In many UAV applications one of the most important points is to provide accurate location information continuously. TERELONA system can supply the air vehicle with the accurate position information with a bounded error. In this paper, the particle filtering method as an implementation of Bayesian approach to the terrain referenced localization and navigation is described. The radar altimeter measurements are used as an implicit representation of aircraft position. Whenever new measurements are taken from radar altimeter, they are compared to the Digital Terrain Map (DTM) data in order to fix a position. The solution is represented, in a Bayesian framework, by a set of particles with their corresponding weights. We have developed the terrain referenced localization and navigation algorithm based on the particle approximation. The proposed algorithm, which is developed in CUDA^TM, is also tested on the GPU environment using GPUmat software architecture. Thus, we can cope with the computational load of the very large initial horizontal position errors. The proposed algorithm has been implemented in MATLAB^TM environment and evaluated on simulated data. Simulations are conducted over an ASTER GDEM product which belongs to a region in northwest of Turkey. The simulation results are provided.     

一种新的三维地景库的建模方法

针对传统的模拟器计算机成像系统之不足,提出了1种新的视景系统的建模方法,即基于矢量数字地图的三维地景生成算法。该算法以矢量地图为约束,各种地表纹理作为输入样图,用矢量地图中的高程信息构建三维地形网格,并根据矢量数字地图中图元之间的不同属性映射相应的纹理,得到了与矢量数字地图相一致的三维地景。与传统的地景库生成算法相比,新算法生成的三维地景更加真实精确;解决了以往地景库一经生成就无法更改的问题;具有一定的预测和重现场景的功能;缩短了地景库的开发周期,降低了开发成本。同时,运用了基于视点的地景数据动态调度策略,可实现真实场景的实时绘制。