成像卫星任务规划可视化仿真系统实现技术

对成像卫星任务规划的方案进行可视化仿真分析,是确保成像卫星任务规划的可靠性和高效益的有效途径。本文在分析成像卫星任务规划的可视化仿真特性、建模特性、数据处理技术等的基础上,设计了一种适合于成像卫星任务规划的可视化仿真系统。该系统基于GIS设计了任务规划二维规划视图,在STK基础上构建了任务规划三维视景仿真分析环境。同时,建立了资源库,对仿真的场景、模型资源进行有效管理。该系统已成功应用于某卫星任务规划系统,提高了成像卫星任务规划的效率。     

卫星任务规划可视化仿真系统设计与实现

解决卫星任务规划方案正确性、可靠性问题的有效途径是建立可视化仿真分析环境,研究多星多地面站任务规划问题,设计了成像需求约束图模型,利用任务规划调度算法进行优化分析生成最优解决方案,同时研究利用基于MapX的地理信息系统功能,设计实现了卫星任务规划可视化仿真系统,实现了二维视景仿真、方案动作仿真以及可视化决策支持等功能.该系统为卫星任务规划的可视化决策、可视化仿真提供了基础,确保了其正确、可靠性.     

基于OSG的空间机械臂三维仿真平台的设计与实现

为了实现空间机械臂路径规划算法的可视化仿真,采用OSG技术,开发了一个实用方便的空间机械臂三维仿真平台;该仿真平台在VS2005开发平台上,基于QT框架类和OSG的图形库进行开发,将仿真平台系统框架分为了OSG仿真界面,任务管理,数据管理和路径规划四个模块并设计了人机交互界面;最后,通过典型的仿真实验对仿真平台进行了测试,有效地验证了空间机械臂单臂路径规划算法和双臂协调路径规划算法的正确性以及空间机械臂三维仿真平台的可行性。     

基于双指标并行A*算法的自动航线规划仿真

研究导航线路优化问题,针对现实战场环境错乱复杂,飞行员要担负飞行规划和战斗规划双重任务,为了让飞行员航线规划中释放出来,需要实现自动航线规划技术为飞行任务提供辅助决策.为了准确快速自动地规划出从起点到终点之间的“最优”航线,提出采用双指标并行A*算法的自动航线规划算法,将三维地形、雷达探测范围和飞机性能约束结合到A*算法中,并使用并行程序设计思想解决了常规A*在搜索路径时耗时长的问题.在实现算法的基础上,编写程序进行仿真,多组仿真对比,结果验证了并行A*算法在解决自动航线规划问题时的有效性和高效性.     

基于HLA的无人机任务推演系统仿真研究

通常的任务控制过程包括任务预规划,任务执行,任务监控和重规划等部分.该文通过分析任务预规划的不足,在任务控制过程中引入了任务推演的概念,并对无人机任务推演的相关概念和内容进行了分析和讨论.同时针对无人机系统多速率时间推进的特点,设计了无人机任务推演系统的系统结构,并基于HLA体系设计和分析了无人机推演系统的仿真互联结构.然后讨论了无人机任务推演系统中的飞行仿真模块的SOM仿真建模.最后基于RTI实现了无人机飞行仿真推演模块与飞行三维可视化模块的互联.     

面向图像三维重建的无人机航线规划

随着无人机技术的发展,无人机序列影像三维重建越来越受到人们的关注。为完整重建任务区域的三维模型并减少无人机飞行功耗,提出一种面向图像三维重建的无人机航线规划算法。针对凸多边形任务区域,在图像重叠度和时间连续性的要求下,基于光栅法规划扫描航线并结合最佳扫描方向使得转弯次数最少。借助Gazebo仿真平台,对比验证了无人机按照该算法规划的航线飞行时功耗更小,且拍摄得到的序列影像能够重建任务区域三维模型。     

航摄影像索引图制作的新方法探究

提出了一种新的航摄相片索引图制作方法,它是以不同航摄比例尺的地形图、线划图、旅游图或者影像图作为底图,在底图上叠加摄区范围、航线编号、飞行方向、相片编号、相片数量、底图图幅号,以及其他航摄信息等。这种方法具有注记要素齐全、标示方法简捷明了、版面整洁美观、应用软件易操作、制作方法简便等特点。不但适用于传统胶片航摄相片,更适合现代数字相机拍摄影像索引图的快速制作。     

基于Open Inventor的航天可视化系统

基于场景的可视化仿真是航天系统仿真研究一个重要的方面和有效策略;该文对可视化及其应用作了深入的研究,并分析了一般意义的可视化系统的布局和建构,并结合航天器飞行目标的运动特性,参照STK软件的相关实践经验,将航天任务仿真计算和航天场景的可视化进行了分离,构建一套以场景仿真为核心的、具有可扩展特性的分布式航天任务仿真可视化的系统框架．最后利用Open Inventor实现了相应的三维可视化仿真系统;结果表明,该文提出的航天可视化仿真的框架及实现途径是有效的和可操作的,不但能够满足常规的航天任务可视化仿真,而且可以在此基础上设计实现比较专业的航天任务可视化仿真。     

基于UE的水下机器人动态仿真平台设计与实现

仿生水下机器人需要大量的训练数据来模仿水下生物的各种任务；然而，真实物理环境中的高成本使得仿真成为应对这一挑战的可行工具；目前，多数的仿真平台对于仿真环境的设计较为简单，缺乏在保证模拟真实性的条件下构建大型复杂场景的能力；为了解决仿真平台环境建模能力的不足，提高仿真效果的可视化程度，采用虚幻引擎（Unreal Engine，UE）、AirSim和分布式算法仿真平台（Distributed Algorithm Simulation Platform, DASP）相结合的方案，设计了一款应用于仿生水下机器人的动态交互仿真测试平台；并通过LQR控制器控制仿生机器鱼跟踪目标轨迹对仿真平台的可视化和有效性进行了测试；仿真结果表明该仿真平台在交互性、真实性、可视化和仿真效果等方面表现出较高的优势。     

基于大圆航线的飞行动态信息三维可视化

针对飞行监视信息可视化问题,在大圆航线上,结合所需性能导航(RNP)与广播式自动相关监视(ADS-B)技术,分析了航空器信息与RNP保护区计算方法。利用三维地理信息系统World Wind Java的二次开发功能,提出了基于航迹运行模式的航空器动态信息与保护区可视化方法。在本地高分辨率地理环境下重点实现4D航迹模拟飞行、保护区设计、飞行标牌和地形剖面测量等功能。最后通过仿真分析,表明该方法能够直观准确地完成可视化仿真,可应用于飞行监视与规划。     

Perspective terrain visualization—A fusion of remote sensing, GIS, and computer graphics

Techniques are presented that are used for the perspective visualization of natural landscapes in the field of environmental planning and civil engineering. In order to obtain a photo-realistic visual simulation, we use digital elevation models (DEM) and images generated by remote sensing techniques. The remote sensing systems used in this work include Landsat Thematic Mapper, SPOT HRV, and aerial photography. To achieve high quality perspective views, we first have to pay attention to an appropriate preprocessing of the remote sensing imagery. This includes radiometric corrections and image enhancement procedures as well as a precise geometric correction that is executed to achieve accurate coregistration of the different images with the terrain model. A mosaic of several images at different resolutions is stored, together with the DEM, in a database covering an extensive area. Projection software permits the user to specify all interior and exterior orientation parameters of a virtual camera to compute any perspective view. To obtain greater realism, atmospheric effects can also be simulated. Our visual simulation approach using a virtual scene permits automated image montage of 3D simulated objects. The achieved results show that this technology can be used in many different domains where terrain visualization is required.     

基于OpenGL的快速原形制造系统仿真

随着计算机技术的发展,可视化仿真和快速原形制造RPM已经成为CAD／CAM仿真领域的热点。文中介绍了RPM可视化仿真系统的总体结构和软件设计思想,为了实现数控机床加工零件产品的快速原形制造系统,提出了一种基于AutoCAD R14、Visual C＋＋6．0和OpenGL语言的RPM技术实现方案。该方案利用Visual C＋＋6．0作为系统开发平台,使用目前通用的3D图形API标准,可以方便地将AutoCAD R14输出的STL文件利用OpenGL进行三维真实感显示,并可以根据需要实现各种视图变换操作。最后给出了一个仿真结果,验证了该系统的性能。     

3D landscape art design and network space reconstruction based on complex embedded system

Network space has gone beyond the map. Many critics claim that Geographic Information Systems (GIS) determines the environment. New geotechnical technologies such as embedded computer systems and tools, cyberspace network space reconstruction, and aerial photography allow network space to obtain large amounts of back-specified 3D data, but these 3D technologies are environmentally friendly. Help deal with positive criticism. Can connect GIS and 3D. It back-specifies the 3D model with basic data and adds a ground-based network space reconstruction to the traditional GIS aerial view. This proposed to place GIS and 3D in an index frame and wrap the environmental and network space elements using 3D GIS for the network space reconstruction of the new landscape archeological network space. 3D-models and displays in scene architectonic examination and plan. These scene models, close to drawings and guides, are urgent during plan examination and exploration by the scene engineering program. In this regard, models offer scene scientists and creators of various activity methods for visual reasoning and visual correspondence. This commitment investigates the different elements of (enlarged) models for scene designers, incorporating investigation, affirmation, union and introduction regarding use and cycle. It presents a typology of models depending on their exhibition (instrumental use), exemplified by a few cases. Even though the attention here is on the function of models in scene engineering, the contention created in this paper is additionally pertinent to the firmly related controls of engineering and metropolitan plan and accordingly replaceable.     

基于Creator的无人飞行器三维建模和优化技术研究

随着计算机技术、信息技术的快速发展,三维可视化技术已广泛应用于无人飞行器可视化仿真领域.Creator软件是视景仿真业界普遍使用的实时可视化三维建模软件,软件提供了强大的建模功能,能够实现动态系统建模和仿真.本文着重讨论了应用三维建模软件Multigen Creator建立如无人飞行器、发射车、场景地形等三维模型的具体应用,并对三维模型进行了优化和仿真.实践表明,通过使用减少冗余面、实例化、贴图映射技术能够很好地优化模型,使三维模型逼真性和实时性俱佳.     

Specifics of aircraft control algorithms in the case of aerial survey

This paper considers the control problem for a piloted atmospheric aircraft during execution of different flight missions. The basic control schemes are identified in the case of aerial survey. Modern control systems are compared and analyzed. A software complex is developed and applied to aerial survey. Finally, we study the key implementation aspects of control algorithms.     

Digital enhancement as an aid to detecting patterns of vegetation stress using medium-scale aerial photography

The application of image processing algorithms, originally developed for satellite image analysis, has been shown to improve pattern recognition of environmental change and vegetation stress with medium-scale aerial photography. Image enhancement helps to identify subtle features and spatial patterns embedded in a digitized air photo transparency that might otherwise escape visual identification. Our procedure combines visual interpretation with computer-aided image enhancement, including Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and supervised and unsupervised classification. The motiviation for the application of these techniques came from the need to provide a multi-season record of environmental changes in the immediate vicinity of power generation facilities. The procedure involves simple, on-call, acquisition of colour infrared and colour aerial photography that can be electronically enhanced and evaluated, resulting in accurate, timely, and cost-efficient information on vegetation changes related to land management, weather, diseases, insects, or other environmental stressors.     

无人机倾斜摄影技术在电力巡线树障检测中的实践应用研究

为解决目前贵州电网电力巡线工作中人工巡检存在精度低、效率慢、智能化水平低等问题,本文结合无人机倾斜摄影技术的工作原理,对输电线路杆塔、通道及周边环境进行无人机航飞、建模,形成电力线通道三维点云,利用自动匹配的导线精确计算出树障距离和位置。即将无人机倾斜摄影技术用于电力线巡检,可在恢复输电线路通道三维点云的基础上实现树障的定量化检测,探索出一种无人机智能电力巡线新方法。本文将从无人机航空摄影方法、地表三维点云重建方法、导线三维重建方法和树线距离量测方法四个方面,重点分析无人机倾斜摄影技术在电力巡线树障巡检作业中的工作原理和流程,并结合一线巡检班组的实验数据,阐述其在实践中的具体应用。     

基于HLA的地面防空作战模拟系统总体分析与设计

以我军未来高技术条件下地面防空作战为背景,以基于智能主题Agent的高层体系结构HLA为系统建模途径,以Agent联邦为系统运行方式,以智能信息处理为主线,构建我军地面防空作战模拟系统平台;并对平台的总体结构、系统构建方式、系统功能和应用进行了分析;地阿防空作战模拟系统的设计思想、建模过程和构建方式为建设信息化防空作战模拟系统提供了一个全新的设计思路。     

微型无人机集群低时延组网规划方法

微型无人机已广泛应用于航拍、植保、电力巡线等民用领域.但目前的微型无人机之间缺少信息交互和任务协作.针对搜索与营救场景,研究微型无人机集群的运动模式规划问题,以实现微型无人机的任务协同,完成对整个搜救区域的搜索,并将图像通过多跳传回地面.图像数据通常采用短距高吞吐量无线WiFi通信技术传输,但是WiFi有限的通信距离和微型无人机移动会引起网络中断,导致数据丢失,造成较大的传输时延.针对此问题,细致地考虑通信约束,提出基于卷地毯式搜索的组网规划算法,保证无人机网络的连通性,并据此设计非均匀节点部署方法和对应的同步/异步运动策略,可极大地降低时延,获得较好的节点负载均衡.     

无人机动态路径规划可视化仿真系统研究

针对现阶段无人机动态路径规划算法仿真可视性差和飞行环境仿真不足等问题,提出了一种基于Cesium的无人机动态路径规划可视化仿真系统;该系统在基于Client/Server(B/S)架构基础上,使用开源三维虚拟地球Cesium可视化引擎,按照可视化系统的总体设计及流程,利用坐标系转换方法与三维可视化技术,构建了一个无人机在真实地理环境中动态路径规划可视化仿真系统,实现了三维人工势场法路径规划的动态可视化仿真展示;实验表明,该系统不仅能够直观展示无人机在真实地理环境下的动态路径规划过程效果,还能够为相关研究提供直观、全面的可视化分析和评估手段。