三维海战场雷达探测可视化研究与实现

雷达探测可视化是战场态势展示中的重要组成部分,是作战态势推演、态势评估等的必要依据。针对三维海 战场雷达探测可视化需求,深入研究了多干扰下雷达探测问题,给出了探测范围三维可视化模型和相应的绘制方法, 结合三维海战场环境、动态目标、干扰机干扰等战场态势要素,实现了三维海战场多干扰下雷达探测的动态绘制,从而 丰富了战场态势的展现内容,增强了三维海战场指挥决策能力。     

雷达最大探测范围三维可视化研究与实现

电磁信息可视化是虚拟战场环境中不可或缺的重要组成部分,而其中雷达信息的可视化尤其是雷达探测范围的可视化更为重要。文中对雷达探测范围可视化进行了探讨,给出了实现雷达最大探测范围三维可视化的方法。该方法综合考虑真实环境因素的影响,采用了抛物方程方法,最后给出了雷达最大探测范围三维模型的建立和表现方法。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最大探测范围。     

双基地雷达探测范围的三维可视化研究

利用插值方法计算双基地雷达散射截面积,由此建立压制干扰条件下的双基地雷达探测范围方程。将导数取零作为曲线取极值的必要条件,推导出双基地雷达警戒区域边界解析表达式。在估算警戒区域面积的基础上,提出双基地雷达盲区的构造算法,并给出网格点上双基地雷达探测高度最大值与最小值的计算方法。利用OpenGL绘制双基地雷达三维探测范围。实验结果表明,该方法能在微机上实时地显示压制干扰条件下双基地雷达三维探测范围的动态变化。     

跟踪雷达三维场景显示系统的设计与实现

针对局部战争中对作战细节可视化的迫切需求,为实现全方位监视雷达视野中目标的表现姿态和运动情况,弥补传统雷达显示终端对三维空间信息表现不直观,画面单一等缺点,研究雷达信息的三维可视化显示,模拟真实的战场环境。提出利用OSG渲染引擎,以三维场景态势的构建和管理为核心,对目标模型动态加载、地面火力攻击显示以及空中目标实时变换、多样化视点等关键技术进行优化,设计和实现一种跟踪雷达三维场景显示系统。系统运行结果表明其具有良好的性能,能根据雷达信息完整地模拟出实时、逼真的三维场景显示效果。     

复杂环境下雷达三维探测范围

构建虚拟战场系统,为实现雷达在复杂自然环境和复杂电子干扰环境影响下的雷达探测范围,根据高级传播模型(APM)的基本原理,并综合考虑电子干扰环境的影响,提出了一个改进的支援式干扰模型。该模型混合了APM和电子干扰模型,重点考虑了大气折射率的影响,可描述复杂自然环境和复杂电子干扰环境的双重影响。在可视化时,利用点绘制代替面绘制和中点代替插值点改进了移动立方体(MC)方法,提高了渲染速度。根据数据获取、数据处理和数据渲染的流程,利用可视化软件包(VTK)实现了对雷达探测范围的三维显示。     

虚拟战场环境中雷达作用范围表现研究

雷达电磁态势的三维表现是未来数字化战场的必然要求.本文以雷达探测距离经典方程为基础,设计了雷达作用范围在虚拟战场环境中的表现模型,在获取虚拟战场环境中地形高程及其相关参数的前提下,给出了雷达作用范围在虚拟战场环境中的嵌入表现算法,这也是计算数字地形对雷达探测作用表现影响的一种解决途径.     

雷达电磁环境仿真的一种设计与实现

本文研究了导弹作战战场雷达电磁环境仿真的设计与实现问题,建立了雷达电磁环境的数学模型和信号威胁等级识别模型,提出了一种可视化系统设计方法,在运用可视化技术的基础上,结合雷达数据库的建立,实现了导弹战场雷达电磁态势显示,其结果有助于战场指挥员快速理解战场电磁态势,为作战指挥提供相应的辅助决策支持.     

一种简化的雷达三维探测数据生成方法研究

雷达电子战三维实时视景仿真能够全面表现雷达电子战系统的作战态势、进程和对抗效果,为指挥员正确把握战场态势提供支持。在进行雷达电子战三维视景仿真时,传统的方法是直接构建雷达的三维探测数据,然后生成三维态势图。传统方法导致计算复杂,数据量大,不能够满足实时仿真的要求。现提出了一种在雷达探测范围二维包络线计算模型的基础上,结合垂直面上雷达天线方向图,空间数据生成的简化算法,同时考虑了雷达受到干扰情况下雷达天线垂直方向函数的修正方法。以上方法简化了计算过程,有效的减少了数据量。利用提出的方法,开发的视景仿真系统在实践中得到了应用,能够满足实时要求,文中给出了具体实例和仿真结果图。     

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。     

无人作战飞机低可探测航线仿真检验方法研究

为了确保无人作战飞机在执行任务时较不容易被敌方雷达探测到,需要对无人作战飞机任务航线的低可探测性进行检验.分析并建立了基于机身RCS特性的航线低可探测性的计算模型;提出了使用B样条曲面对离散探测距离点进行插值的方法,形成连续RCS探测距离曲面;运用可视化仿真的手段,建立该计算模型的三维模型,将航线与周围战场环境、电磁环境、探测模型综合地表现在虚拟战场中.最终实验结果证明了该方法可以有效地提高指挥人员对航线的检验效率.     

通用战场态势可视化系统的设计及实现

为了降低当前战场态势信息系统开发和使用的复杂性,提出了一种通用战场态势可视化系统的显示元素、框架及接口的设计并完成实现。系统能显示战场绝大部分信息,采用数字地球和视景仿真的双平台架构,可表现全局和局部高精态势,另外无需进行系统内部开发,快速实现二次应用。针对通用化特点,实现了双引擎一体化平台、同类型绘制元素的多种接口控制、自动化相机控制等关键技术。目前在应用工程当中,系统已完成了多个配合仿真平台的实验参数验证及战术战略推演工作。     

基于OpenGL的多波束剖面声纳数据3D可视化

多波束剖面声纳接收数据的可视化一般用2D矩形图或扇形图进行显示。针对上述情况,提出一种基于OpenGL的3D数据显示方法。该方法将接收数据进行小波分解,把处理后的数据作为纹理按时间帧映射于3D坐标系中,通过设置透明度消除遮挡,从而将不同时间信息的数据融合在同一个3D场景中,以提高成像的空间感。     

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...     

基于全周多视角的三维重建技术

提出一种基于圆分度台的三维模型拼接技术，其核心是把双目立体测量系统安装在步进电机控制的旋转平台上，旋转拍摄多视角下的场景影像，由所记录的相应角度值，通过坐标变换将不同视角场景模型进行三维拼接．论述了旋转装置的参数标定以及同一视点下不同视角的坐标转换关系．该方法只需一次标定，自动完成测量数据的采集与拼合，非常适合于近景场景下的三维数据采集与重建．实验结果表明,系统具有较高的拼合精度．     

基于GeoFusion的三维地形和目标模型调度显示研究

针对大型场景的实时绘制问题,提出了一种基于GeoFusion的三维可视化技术.首先分析了GeoFusion三维视景平台的基本情况及对用户应用程序的支持,详细阐述了三维地形数据的坐标转换、格式转换和生产制作处理流程,结合GeoMatrix给出了地形调度显示方法,建立了DSM三维目标模型,提出了三维目标模型的调度算法.开发了仿真系统,并通过实例表明了所提地形和目标模型创建及调度显示算法能够实现实时调度和场景的实时显示,并保证了场景的真实感.     

基于OpenGL的海战场视景仿真系统

设计了基于OpenGL的三维海战场视景仿真系统,解决了地形环境和实体行为建模等技术,该系统在满足实时性的同时提供了逼真的视觉效果,增加了海战场环境视景仿真的沉浸感。     

硬件加速的雷达作用范围三维可视化研究与实现

电磁信息可视化,尤其是雷达作用范围可视化,是虚拟战场环境中不可或缺的重要组成部分,目前研究多限于二维,而三维表现又受限于速度,为此本文提出一种硬件加速的三维可视化方法。在获取雷达波损失三维数据场的基础上,现到战场环境中。在普通微机上针对典型雷达的实验中,克服了二维表现不直观以及三维表现慢的缺点,形象地展示了三维雷达作用范围,为用户提供决策和感官支持。