基于OSG的三维雷达探测范围构建与优化实现

为了帮助指挥员在电子对抗中准确判断态势,研究三维雷达探测范围构建与优化实现技术。基于OpenSceneGraph（OSG）三维图形引擎,结合雷达探测范围二维包络线和雷达天线垂直方向图函数,实现了三维雷达探测范围的通用计算方法。针对雷达数据量大、数据实时更新的特点,分2个阶段进行优化：降低算法复杂度,优化计算方法;使用OSG的多线程技术,对计算绘制过程进行并行处理。通过试验与分析,验证了本文方法的高效性。     

OpenGL中基于粒子系统雷达扫描实时模拟

雷达扫描模拟是战场态势视景仿真研究领域的难点之一。提出了一种基于粒子系统的三维雷达扫描实时模拟方法,结合雷达扫描的规律性,对传统粒子系统模型进行改造,用点元绘制雷达余辉粒子。并运用OpenGL图形库在PC机上实现了雷达扫描的实时模拟。实验结果证明该方法满足逼真性和实时性要求。     

基于Vega的无人机雷达载荷视景仿真应用研究

针对实现某型无人机雷达任务载荷的特性分析,为增强雷达侦察能力,利用实时视景仿真软件Vega进行无人机视景仿真的基础上,提出运用依赖物理参数生成真实雷达仿真的RadarWorks模块解决无人机雷达载荷仿真模型问题,采用分布式Vega地面站雷达终端实时显示功能,给出了具体实现方法,并进行仿真.试验结果表明,提出的方法能够生成真实的雷达侦察图像和实时显示于地面站雷达终端,并可以应用于无人机多任务载荷仿真中,在某型无人机的仿真训练中得到了初步应用.     

电子战CGF系统的设计与建模

随着先进分布仿真技术、人工智能技术的发展,计算机生成兵力（CGF）正日益得到建模与仿真人员的重视,电子战CGF因此成为设计用于电子战仿真用的DIS系统的重要环节。在基于Agent建模思想指导下,首先讨论了电子战CGF系统的设计框架,然后叙述了通信电台、雷达、侦察站、干扰站的作战行动模型,Agent行为模型及多Agent系统模型的建模方法及特点,最后阐述了设计电子战CGF系统的电磁态势可视化和基于HLA的网络接口技术,仿真结果表明：电子战CGF系统的构造及简化模型效果理想,能够满足指挥训练系统的需求。     

单脉冲雷达天线方向图的BP神经网络建模

为了提高单脉冲雷达仿真速度,提出了应用BP神经网络对单脉冲雷达天线方向图进行建模的方法,并根据这一方法建立了某型单脉冲雷达天线方向图的BP神经网络模型.通过对比BP神经网络建模得到的单脉冲雷达天线方向图和实际单脉冲雷达天线方向图,并考虑到较小的BP神经网络训练均方误差,验证了该方法的有效性.实际的某型单脉冲雷达系统仿真试验表明利用建立的BP神经网络模型能大大地提高雷达仿真速度.     

合成孔径雷达(SAR)实时成像仿真研究

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。该文在分析SAR成像仿真机理的基础亡,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。该方法在建立场景模型的基础卜,利fEH场景纹理材料的物理属性数据及雷达参数计算雷达散射截面（RCS）,再把RCS值输入一个能模拟雷达真实设备的传感器模型,就得到SAR实时仿真图像。为了满足SAR成像仿真的需求,对Vega软件中的纹理材料数据库文件进行了修改,建立了新的纹理材料数据库文件。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

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。     

超宽带穿墙雷达三维快速成像算法

超宽带穿墙雷达是一种能够隔墙探测和定位的新型实时成像雷达系统,在城区巷战,反恐斗争和人质救援中应用非常广泛.穿墙雷达对成像的实时性要求非常高,传统的成像算法已不能满足计算时间上的要求.本文将基于逆边界散射变换的快速成像算法应用到穿墙雷达系统中,利用FDTD数值仿真验证了对隐藏在墙后目标的三维成像结果,并分析了墙壁对目标定位误差的影响.研究表明,与传统的后向投影成像算法相比,基于逆边界散射变换的成像算法计算效率高,实时性好,且能对目标边界形状清晰成像.     

基于三维GIS的导弹预警视景仿真系统实现

以预警雷达对导弹的探测为应用实例,采用Maya和Multigen Creator等视景开发工具创建了效果逼真、纹理清晰的武器装备三维模型,包括导弹模型、预警机模型和地基雷达模型,采用Skyline作为三维GIS系统开发平台,构建了一个逼真的三维的战场环境,利用C#.NET软件开发平台设计实现了一个视景仿真系统,并重点介绍了系统实现中包括实体运动建模和行为建模、碰撞检测和视点控制在内的几个关键技术的实现方法。系统能够完成预计功能,运行稳定,仿真效果逼真流畅。     

基于xml的实时战场环境仿真

针对传统军事演练仿真实验中,一次试验只能仿真一种战场环境的情况。提出了一种实时战场环境仿真方法,该方法采用分布式仿真技术,将系统分为任务端与视景仿真端,任务端负责作战任务的生成,视景仿真端负责战场环境的创建和显示;通过xml文件将任务端作战任务下达给视景仿真端,视景仿真端根据xml解析内容动态生成战场环境,并显示仿真效果,解决了系统的配置问题和实时性显示问题。采用该方法生成的二维或三维战场环境,能随仿真试验要求的改变而改变,无需重新编译,实现多次仿真试验,提高仿真效率。通过仿真表明了该方法的有效性。     

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。     

雷达对低空目标探测的地形遮蔽算法研究

地形遮蔽是影响雷达探测发现目标能力的关键因素.有效算法是实施模拟仿真的基础.在借鉴离散判断法思想的基础上,针对某实际问题,建立了雷达对低空目标探测的地形遮蔽模型算法.本算法实用性好、精度高,可用于作战推演的实时仿真.     

基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真

在飞行模拟训练器中,显示系统是其重要组成部分.为全面、直观并且实时地反映飞行仿真计算机得到的仿真数据,则采用三维动画方式来制作这个显示系统.文章讨论了使用开放图形库(OpenGL)结合Visual C 6.0开发平台及MFC框架,构建基于OpenGL的飞行实时三维动画仿真系统的方法,并利用从串行口接收来的实时数据实现实时仿真.实验证明,该系统仿真效果好,运行正确、可靠、实时性好.     

模拟演练态势回放系统的设计与实现

态势回放是模拟演练仿真系统的重要组成部分,可以协助参演人员对演练过程进行分析和评估.大型模拟演练仿真中,态势回放系统的数据量庞大,并且对绘制的实时性有较高要求.针对以上特点,提出一种海量数据动态调度传输方法和基于OpenGL的实时绘制方法,设计并实现具有良好扩展性和可移植性的态势回放系统.实验结果表明,该系统表现态势丰富清晰,能够满足大型模拟演练系统态势回放的需求.     

星载合成孔径雷达回波信号模拟源研究

论述了星载合成孔径雷达(SAR)回波信号模拟源的一种实时实现方法和基于PCI总线与CPLD的硬件设计。主要针对点目标模型和椭圆轨道模型,首先模拟点目标的方位向相位历程和天线方位向增益数据。通过PCI总线实现数据实时传输,利用CPLD形成的延时信号,触发线性调频源产生距离向的线性调频信号,经过模拟源移相、加权,最终形成系统回波信号。试验结果表明该方法设计合理,软、硬件编程灵活,为系统的更新换代以及今后分布目标模拟源的设计提供了很好的技术支持。     

星载合成孔径雷达回波信号模拟源研究

论述了星载合成孔径雷达(SAR)回波信号模拟源的一种实时实现方法和基于PCI总线与CPLD的硬件设计。主要针对点目标模型和椭圆轨道模型,首先模拟点目标的方位向相位历程和天线方位向增益数据。通过PCI总线实现数据实时传输,利用CPLD形成的延时信号,触发线性调频源产生距离向的线性调频信号,经过模拟源移相、加权,最终形成系统回波信号。试验结果表明该方法设计合理,软、硬件编程灵活,为系统的更新换代以及今后分布目标模拟源的设计提供了很好的技术支持。     

基于RCGA优化GRNN的实时动态目标追踪模型

针对三维环境中导弹追踪目标时制导和控制算法复杂而导致计算量非常大的问题,提出了一种基于隐性交叉遗传算法优化广义回归神经网络的实时动态目标追踪模型。通过将导弹防御区离散化为多个小模块生成输入数据,并针对每个可接受的目标参数数据集,使用RCGA估算导航常量和导弹注意时间;利用输入和输出的目标参数集生成GRNN所需的训练数据集;针对任意位置的目标轨道,将训练后的GRNN应用于实时导弹导引系统的实现中。通过战术目标仿真模型验证了所提算法的有效性及可靠性,仿真结果表明,相比其他几种目标追踪算法,算法取得了更好的实时性和更高的目标定位精度,脱靶率接近零。     

从图片到衣服：快速虚拟角色服饰生成方法

在人群仿真中,虚拟人物的外观多样化可以使得场景更具有真实性。针对如何快速生成具有多样化服饰特征的三维虚拟角色服饰模型,介绍了一种从图片读取角色衣服并自动快速生成对应角色服饰模型的方法。通过GrabCut算法分割识别图片中人物衣服,计算出对应上衣下衣的服饰风格颜色,再通过从所持有模型库中,选取与其对应的典型三维人物角色服饰模型,利用服饰风格颜色对模板模型的UV展开图和纹理图进行填充修改,将修改后的纹理图贴合模板模型,即制作出相似的人物模型,从而完成虚拟角色服饰的快速生成。实验结果表明,该方法可以快速轻便地完成从图片到三维人物的大致还原。