综合环境仿真技术研究

为作战仿真提供综合战场环境,对于仿真结果的可信度具有非常重要的意义.该文对综合环境仿真技术进行了初步探讨,阐述了综合战场环境的组成,根据多武器平台综合仿真系统的需求,提出了一个综合仿真环境支撑平台的框架,并讨论了其中涉及的三维地形建模及显示、复杂战场环境仿真、大面积地形管理、特殊效果的生成和显示、以及综合战场环境对武器系统和作战行动影响的描述模型等关键技术.该支撑平台由一套开发工具、一组仿真数据库和分布交互仿真接口组成,可为开发大规模综合战场环境提供支持.     

基于OSG空战态势显示系统设计

空战态势显示系统可以实时反映战场环境、体现作战元素行为、表现战斗综合形势,是现代空战模拟训练的重要组成部分。现有战斗态势显示系统用于空战态势显示在专业性和直观性面仍有诸多不足。本文在深入研究OSG(Open Scene Graph)平台基础上,构建了一种空战态势显示系统框架,并对系统显示元素进行了分析与设计。系统能够动态直观地反映战场当前态势,可为空战评估和空战决策提供有力支持。     

海战场态势实时三维显示系统研究与实现

针对当前舰载指挥控制系统只能基于二维图形、图标显示战场态势的问题,提出和开发了基于UDP的海战场态势实时三维显示系统,将虚拟现实技术应用到作战指挥控制系统中,用三维视景实时显示战场态势变化过程、战场态势发展以及双方兵力对抗过程。系统对战场实体位置进行了从经纬度坐标到直角坐标的转换,并为战场实体建立了简单的行为模型。为满足实时渲染和实时显示的需要,系统对模型、场景范围、显示方式等都做了优化处理,减少计算量,同时减少对硬件的依赖。     

MapX在战场态势可视化中的应用

二维态势显示是分布式交互作战仿真系统中必不可少的功能,为此,设计了一个模块化的二维态势显示系统,描述了各模块的功能,最后介绍了基于MapX进行系统开发的关键技术,实现了仿真战场地理环境和仿真实体状态动态更新的可视化。     

基于GeoFusion的COP仿真

研究GeoFusion构架及其设计思想,借鉴其他数字地球平台的优点,分析战场环境的各种客观因素,从指战员的需求角度出发,可视化战场态势信息并对作战视图进行仿真。在系统显示过程中,指战员可选择观察的方式和对象,调整视角和观察位置,实现了高实时交互性。     

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。     

基于组件式GIS的海军兵力对抗推演系统

传统兵力推演系统进行战场环境仿真时,多采用自然环境建模方法实现,技术难度大、开发周期长.针对上述问题,提出用组件式GIS技术的海军兵力对抗推演系统各功能模块的设计与实现,并利用GIS组件的二次开发技术建立了海战场地理环境,考虑地理信息对计算机生成兵力的影响,采用事件驱动与行为响应机制实现了作战实体的仿真模型,在上述规划的基础上实现了系统推演控制、战场态势显示等功能.系统开发简单快捷,运行演示表明,推演过程可信度较高,能够为战术仿真训练设计提供依据.     

战场态势信息的分布交互式视景仿真

该文从视景仿真的特点出发，首先对战场态势信息分类和存储进行了分析，并在此基础上，提出了实现战场态势信息视景仿真的具体方法和关链技术，从数据的存储、图形显示和实体模型三方面进行了探讨。     

基于国产GPU的作战指挥显示系统设计

针对在军事、航空、航天领域中实现国产化的要求，给出了一个基于国产图形处理器、CPU、操作系统的全国产化作战指挥显示系统设计方案，在作战指挥显示系统中采用了图形处理器的并行加速技术，改善了作战指挥显示系统中战场态势信息实时显示效果不佳的状况，解决了在国防领域信息安全、关键技术封锁的问题。该系统在应用场景下进行测试，此方法加快了战场信息图形的绘制，达到战场态势信息实时显示的效果。     

欠驱动步行机器人实时仿真系统设计

开发了异构多软件平台融合的机器人实时仿真系统。在欠驱动步行机器人动力学建模中引入虚拟样机技术,利用ADAMS软件生成动力学模型,利用MATLAB软件设计控制器,二者通过接口实现联合仿真;在开发人机界面及连接各个模块的接口中引入MATLAB和VC＋＋混合编程技术,完成对硬件的驱动控制及系统平台的操作。该仿真系统实现对欠驱动步行机器人进行理论步态仿真、控制方法的开发及实验研究,对实体机器人的控制调试、实时控制算法的设计。     

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。     

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。     

在Vega平台下实现三维可视化仿真的特殊效果

在OpenGL等主流开发平台上做特殊效果编程,常显得繁冗复杂。应用Vega工具,通过预定的扩展接口,可方便实现多种特殊效果,在体现视景仿真高逼真度的同时提高编程效率。采用Multigen公司的Lynx工具构建了虚拟场景应用定义文件,分析了特殊效果的主要涉及参数,结合C++语言编程实现了一个小型三维作战仿真环境,用实例表现出在可视化仿真系统中基于Vega平台的特殊效果的实现方法。     

仿真可视化接口的研究

将可视化部分与仿真系统分离，形成独立的可视化平台，可以提高可视化系统开发效率和使用效果。该文研究了仿真系统与可视化平台的接口，提出了可视化数据的基本要素，并通过扩充、VRML的网络支持功能实现了一个简单的通用可视化平台。     

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。     

导弹虚拟战场环境设计与实现

为给某型导弹部队提供一个全新的演习、训练和战前要素熟悉平台,文中通过VC＋＋6．0和该实验室自行开发的软件DeepEye平台设计和实现了导弹虚拟战场环境演示系统。首先根据系统分析对系统整体结构进行了模块化设计,然后从场景生成和效果实现两方面对各模块进行开发,先后建立了天空模型、地形背景模型、战场实体模型,并对地形匹配、航迹规划、特殊效果实现、视点变换、交互接口设计等关键技术做了研究,最后实现了适合于导弹作战的虚拟战场环境模型。结果表明,该设计方案可行,仿真效果良好。     

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。     

基于OpenGL的字幕渲染方法研究

针对高级视景仿真开发工具不支持中文字幕输出的缺陷,提出了一种新的字幕渲染方法,据此设计与实现2D字幕显示接口,可支持多国文字输出、多行显示、多种对齐方式,具有一定的重用性和可移植性,能够满足视景仿真开发所需.     

基于三维GIS的大屏可视化策略

本文分析了三维地理信息系统和大屏展示系统的现状及特点, 以通用性的综合展示平台为例, 选取南宁市数字孪生可视化展示为主题, 从空间信息场景设计、表达对象选取、页面布局、平台色彩设计、符号设计、图表设计、动效设计的角度切入, 提出了基于三维GIS的大屏可视化策略. 并基于上述策略, 对该类型平台搭建的系统架构和关键技术点...