复杂环境影响下雷达探测范围三维可视化

提出了一种复杂环境影响下的雷达探测范围三维可视化方法。该方法以雷达方程为基础,主要考虑地形和电磁干扰影响下的雷达探测范围三维可视化。首先利用均匀采样法建立自由空间中的雷达探测范围模型,然后在获取数字地形高程的前提下,基于光的直线传播原理提出一种雷达探测范围受地形影响的算法,并实现了地形影响下的雷达探测范围三维可视化;以干扰方程为基础,实现了多干扰源情况下雷达探测范围三维可视化。利用基于视点的雷达模型简化方法,有效地提高了绘制速度。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探测范围。     

复杂战场电磁环境建模与电磁态势可视化技术

复杂电磁环境建模与可视化研究在民用通信、军用电子战领域的应用不断发展,准确、科学、直观地描述复杂战场电磁环境,对于指挥人员把握战场态势,作出准确判断、科学决策,意义重大。以此为背景,重点研究了雷达辐射源探测范围及空间多辐射源形成的空间合成场强,建立了雷达辐射源探测范围的数学模型,推导了空间多辐射源场强合成算法;提出了虚拟战场环境的快速构建方法,并给出了仿真系统的设计框架;结合混合采样的雷达探测范围面绘制方法,在虚拟战场仿真平台,实现了自由空间及干扰环境下雷达辐射源探测范围三维可视化,并利用区间映射的办法,结合Open GL强大的色彩渲染能力,实现了多辐射源空间合成场强的态势展示。     

雷达干扰电磁环境可视化构设方法研究

针对演习中雷达干扰电磁环境构设与评估难的问题,分析了电磁环境的构设流程,给出了基于电磁环境效果可视化的构设思路,主要包括电磁环境构设效果计算、对构设效果进行可视化和基于可视化结果的构设方案调整。在进行电磁环境构设效果计算时,提出了雷达干扰电磁环境空间点复杂度的概念,建立了空间采样点上雷达干扰能量的合成计算模型,确定了基于合成能量进行空间点复杂度进行分级的方法。利用等值线追踪和等值线区域填充实现了电磁环境构设效果的可视化。最后结合具体实例,阐述电磁环境可视化构设过程,通过对构设过程中形成的4个方案分析,验证了该方法可操作性强,具有简单、直观、实用的特点,能够有效辅助雷达干扰电磁环境的构设和分析。     

雷达阵地场景三维可视化系统的实现

为了满足高精度局部战争中导弹突防作战对雷达阵地信息的需求，利用雷达各种技术参数建构数学模型，建立了雷达阵地场景三维可视化系统．通过三维可视化技术，实时地显示雷达探测模型，快速加载并显示阵地周边的地形数据，为作战提供了强大直观的信息查询支持．     

基于信息共享的多智能体自主电子干扰系统

为了实现电子干扰机在复杂电磁环境中对辐射源的有效干扰,利用多智能体电子干扰机与信息共享机制,突破原有单传感器的有限信息感知能力,实现实时动态态势信息共享,增强电子干扰机的智能决策认知能力. 基于信息共享的多智能体自主电子干扰系统实现了μs级的干扰参数快速收敛,减小了单传感器的信息误差概率. 通过仿真实验表明,基于该方法的干扰参数更新策略随着态势环境的动态变化而实时自主调整,实现了更加自主与智能的认知电子干扰系统.     

基于OpenGL三维河网地形与数据场的可视化

结合虚拟现实技术在数字流域中的应用,研究了数字高程模型的建立与三维地形实时绘制显示的机制.详细描述水利工程三维模型的构建及可视化仿真,在三维数字河网基础上叠加了实时计算的流场与温度场的数据,实现三维动态流场与温度场可视化.基于OpenGL环境开发的交互式可视化仿真系统形象地描绘流域内的地形场景、水利工程、河网等,对实现三维漫游、空间信息查询、洪水淹没分析和专业成果数据的可视化分析方面具有重要的作用.为分析水利水电工程建设对河道天然径流的影响,尤其是库区上下游水温方面的生态环境影响,提供了一个可视化的分析平台.     

硬件加速的虚拟电磁环境体可视化

为了将不可见的电磁环境直观展示给指挥人员,提出了一种在虚拟环境中体可视化电磁环境的方法.采用Longley-Rice电波传播模型计算三维电磁环境体数据,并采用硬件加速的直接体绘制方法,通过坐标转换在虚拟环境中及时绘制电磁环境体数据,通过颜色映射工具分类显示出不同强度的电磁环境.实验结果表明,该方法可及时展示复杂电磁环境内部细节,对于电磁装备系统部署规划也有一定帮助.     

电磁环境实时分频段绘制算法

提出了一种分频段电磁环境绘制算法。以雷达设备的电磁辐射功率密度表征电磁环境,计算数据时不区分频段,获得所有频段联合作用的数据场,根据雷达设备的分布及作用情况将数据场划分为对应不同频段的子区域。使用光线投射算法绘制电磁环境数据场,在设计传递函数时生成多频段颜色查找表,以颜色区分频段,并绘制数据场。在所有颜色查找表中保持前部若干颜色相同,绘制所有频段的联合分布。最后,使用统一计算设备架构加速实现了实时分频段绘制。实验结果表明,绘制结果显示了电磁环境中的频段分布信息,又反映了所有频段的联合作用情况,方便用户直观理解电磁环境。     

微波暗室中基于开关切换的动态干扰仿真方法

为了准确实时复现航空通信系统数据链路中复杂电磁空间环境,本文进行了动态干扰仿真．在静态暗室中设计一种能模拟真实飞行过程抗干扰的半实物仿真系统,并分析了航空通信系统数据链路的特性.在微波暗室中复现动态干扰时,通过微波仪表的控制实现电磁空间环境动态干扰的映射构建．采用参数化模型表征技术实时建立相应的动态干扰模型,并利用最小均方值方法设计出与其匹配的干扰切换的输出算法,利用动静结合的方法仿真实现了微波暗室中通过静态喇叭模拟动态干扰模拟功能.验证结果表明,采用本文的方法能够逼真的反映飞行器在真实环境下所受动态干扰的影响,该仿真系统的研究对提高航空通信系统数据链路的抗干扰性能具有参考意义．     

基于四叉树结构的地形可视化建模

介绍了一种可行的大规模地形动态三维可视化的实现方法。结合实际地形高程数据,采用四叉树结构来组织地形顶点,应用视相关的动态层次细节技术来减小系统实时运算量。探讨了裂缝消除的方法,实现了基于普通PC机的视点漫游和实时绘制功能。     

洪水数值模拟的三维动态可视化方法

针对洪水淹没的灾害评估与应急决策管理等问题,本文结合GIS技术与Mike21软件,设计了基于Mike21计算数据的GIS洪水淹没三维动态可视化方法。基于GIS构建研究区段数字地形,建立Mike21二维洪水数学模型,确定糙率与边界条件;模拟典型工况下的来洪情况,计算洪水淹没范围、历时、水深、水位和流速等要素;通过可视化数据的提取与建筑物实体参数化建模,对研究区域三维场景融合,并采用空间数据库与属性数据库相互调用机制,实现淹没过程的动态模拟与实时信息查询。以依兰航电枢纽区段为例,设计开发了依兰航电枢纽区段洪水淹没三维动态可视化系统,能够较好地将Mike21数值模拟结果与GIS的数字地形模型进行耦合,实现洪水淹没三维可视化,为研究区段防洪决策提供数据参考。     

基于空间分割的电力大数据三维全景可视化场景管理方法

三维虚拟场景下的电力大数据全景可视化以场景物体灵活多样的显示状态对深层电力特征信息进行直观呈现,以场景漫游的形式对海量多态、异构数据进行全景实时展现,为电网运行状态的及时有效监控分析提供有力保障。针对其场景管理问题,提出了基于空间分割的电力大数据三维全景可视化场景管理方法。首先,构建空间分割代价函数并产生分割平面选择因子,优化场景空间分割。然后,根据场景空间分割结果,建立电力大数据场景组织关联模型,一体化组织管理场景物体、环境和实时分析数据,并实现物体显示状态实时控制及场景漫游快速渲染。最后,通过变电站数据三维全景可视化分析系统的场景管理应用,验证了该方法的有效性。     

基于VTK的医学图像三维可视化的研究与实现

根据当前PACS系统的需要,利用VTK—基于面向对象方法设计,功能强大的可视化类库,实现医学影像数据三维可视化系统。本文介绍了面绘制和体绘制两种常用的方法。基于VTK的体绘制重建速度快,效果逼真。     

高原盆地三维地质建模及可视化系统——以羌塘盆地及半岛湖区块为例

利用计算机网络、数据库管理、地下空间三维可视化等技术,将地质勘探调查成果统一在三维可视化信息平台中集成,面向地质工作人员和管理人员提供综合数据服务,在一定程度上解决信息资源共享的问题。选择羌塘盆地和半岛湖重点区块,从已有地质认识成果出发,采用基于多源数据的交互建模方法,建立断层系统和沉积地层三维模型。基于Ｃｒｅａｔａｒ三维基础平台研发了数据管理及三维可视化系统,实现了对羌塘盆地基础地质成果数据、基础地理数据、油气专业数据、盆地－区块三维模型数据、二维专题分布区图、ＤＥＭ及遥感影像的集中管理,并可以分类、查询、检索和显示,为研究人员提供了一个直观的盆地勘探开发信息一体化查询、分析的可视化环境。     

基于压制系数的遮盖性干扰效果评估

针对雷达电磁环境模拟系统遮盖性干扰的模拟仿真,分别建立干信比和压制系数数学模型,然后利用功率准则分析评估遮盖性干扰效果.仿真分析表明：有效干扰区域由干扰方位、最小干扰距离和天线方向图形状3个要素决定;最小干扰距离受有效干扰功率、干扰机与雷达的距离和雷达发射功率影响较大.     

基于STK/Matlab的雷达对抗场景动态可视化仿真研究

战前进行雷达对抗场景的仿真推演能够有效地节约演习成本.利用STK和Matlab两种软件对雷达对抗场景的动态可视化仿真进行了研究.按照雷达对抗场景要求,首先给出了目标雷达模型和跨周期相位调制干扰模型;然后提出了一种雷达对抗场景的动态可视化建模方案;最后给出了干扰机对目标雷达实施干扰过程的动态可视化建模和干扰效能的仿真分析.仿真结果表明,动态的雷达对抗场景下,跨周期相位调制能够实现航迹欺骗干扰,当运动目标靠近干扰航迹或与干扰航迹重合时,雷达将无法对目标信号进行有效检测.     

基于多源调查数据的土壤环境建模及分析技术

基于钻井取芯建立表层地质模型,利用化探、取样和高密度电法等建立影响浅层环境变化因素的范围、体积和不同程度。提出了以三维地质建模为基础的地下水矿化度变化范围动态刻画的分析方法。通过地下水流模型,预测浅层污染物变化的趋势,为环境保护提供了可视化的解决参考信息。     

动态航天指挥关系图系统的设计与实现

为了在航天指挥过程中以形象、直观的方式表现指挥关系的动态变化和指挥信息的动态传递,设计并实现了动态航天指挥关系图系统;给出了指挥节点、指挥关系、指挥信息流所构成的动态航天指挥关系图定义,在此基础上设计了动态航天指挥关系图系统的结构;研究实现了所涉及的关键技术,包括指挥节点、指挥关系的二维和三维绘制方法,指挥信息流的动态可视化方法等。实际应用表明:该系统可在航天指挥演练中辅助掌控、评估指挥进程,或接入航天指挥信息系统以支持把握作战态势。     

深水多波束测深侧扫声纳显控系统研究

针对深水多波束测深侧扫声呐多源探测数据的实时可视化表达处理效率较低的问题,提出实时测深数据快速条带式动态网格化方法和动态不规则金字塔构建方法、实时侧扫数据条带式增量更新方法和基于极坐标的实时水体数据重采样方法,实现了全球框架下动态海底探测地形的实时三维渲染和快速侧扫图像及水体图像绘制.同时采用基于状态保护与转移机制的声纳设备控制方法,通过异步通信方式实现了安全友好的交互式操作过程. 实验结果表明：该系统满足深水多波束测深侧扫声纳设备的显控需求,能够保障声纳设备作业安全、增强现场作业能力及数据发掘能力.     

B/S结构的标准件网络浏览查询系统的开发

为满足当前制造业对标准件库系统的更高要求,使用户通过Internet或Intranet实时动态地浏览标准件的三维模型并查询其几何信息和非几何信息.提出了基于Web服务器端的JSP JavaBean JDBC相结合的中间件技术的B/S模式三层体系结构,利用Java技术并凭借JSP的动态、高效、简洁、与平台无关性的特点,建立了标准件网络浏览查询系统.通过实例运行,验证了系统能够实现三维标准件在因特网上实时、便捷的动态查询.实现了三维标准件库在因特网上的资源共享.