虚拟战场环境中地形影响下雷达作用范围表现

地形、海洋、气象等环境影响下雷达电磁信息的三维表现是未来数字化虚拟战场环境不可回避的问题。以自由空间中雷达作用范围的三维表现为基础,从虚拟战场环境中获取地形高程数据,利用几何光学法研究了单峰对雷达作用范围的影响,依此给出了地形影响下雷达的三维作用范围表现算法。该算法同样适合于山峰衍射的情况。在将典型雷达嵌入到虚拟战场环境的实验中,允许交互调整雷达和目标参数,实时形象动态的展示了地形影响下雷达的三维作用范围,为用户决策提供支持。

虚拟战场环境中的态势标绘与表现

针对军事指挥所现状,设计并实现了一个态势标绘系统,能提供在电子地图上的二维标绘和在虚拟战场环境中的三维标绘两种标绘手段。重点讨论了三维态势标绘中涉及到的地形高程匹配、碰撞检测与碰撞响应、特殊信息和特殊效果的表现等关键技术,并提出了一种二维标绘和三维标绘的实时转换方法,从而实现了二维态势与三维态势的联动表现。

基于Direct3D的虚拟战场环境中动态地形的实现方法

动态地形技术突破了以往地形结构不可破坏的限制,能够体现环境自身的内力作用和仿真实体的行为对环境的作用而引起的地形结构的变化[1],拉近了仿真与现实之间的距离。以最常用的不规则地形网格为研究对象,提出了通过建立“参照网格”来规则化的管理不规则网格的方法,分析了Direct3D环境中地形数据库的存储格式,给出了确定地面上任意一点在地形网格中的投影位置的遍历方法,基于以上,通过修改地形数据库内存数据实现地形外观的局部修改。

虚拟战场环境中的多维信息综合显示

21世纪的综合战场环境(SB)中演练将包括陆海空天多种实体在综合自然环境(SNE)中的 协同作战,指挥控制(command and control,C2)系统操作员需要一种直观、自然的方式了解整个战场的所有信息,以便对训练效果和武器性能做出高效快速的评估和分析。传统的桌面显示模式面对综合战场环境中的巨大的信息量暴露出了多方面的局限性。本文综合2D/3D优点提出多维信息综合显示的构想。

虚拟战场环境三维可视化的关键技术研究

虚拟战场环境三维可视化中的关键技术主要涉及到地形LOD技术、实体建模、特殊效果生成、声音仿真、实时场景控制5个方面。在虚拟战场系统设计和实现中能否适当地选取以及正确地运用这些关键技术,关系到可视化系统的成败。为方便对这些技术进行选取,重点阐述了这些技术目前主要的实现方法及其在可视化应用中的优缺点。

虚拟战场环境生成系统设计与研究

虚拟战场环境是军事仿真应用的可视化平台。结合具体应用系统的研制开发,对虚拟战场环境生成系统的构成进行了论述,对虚拟现实技术应用于虚拟战场环境的关键技术进行了分析、探讨,包括基于复杂度的三维实体建模方法,三维地形的快速生成与漫游控制、多窗口与多视口、人机交互等技术的实现。文中所述及的系统已成功应用于某大型网上战役训练和作战指挥系统。

大区域虚拟战场环境中仿真平台的设计

针对大区域虚拟战场环境中作战仿真的特点,为联邦开发者提供了建立在RTI之上的仿真平台,该平台将RTI的部分接口函数和通用仿真实体模型封装到一起,实现了联邦成员之间自动数据通信和实体模型与通用实体数据结构之间的通信接口功能,大大减少了联邦开发所需要编写和维护的代码量,降低了开发新的联邦成员的复杂度,并成功的应用于防空作战仿真系统中。

虚拟战场环境中水陆坦克视景仿真研究

分布式虚拟战场环境中水陆坦克的视景仿真涉及很多开发阶段和技术难点。为此需要了解HLA/RTI和分布式虚拟战场环境的基本情况,然后结合63A式水陆坦克实际情况实现其分布式视景仿真系统。重点讲解了基于HLA/RTI的视景仿真系统的构建以及地形匹配和海浪生成两大关键技术。初步实现了水陆坦克在海战条件下的各种效果。

虚拟战场环境中的一种CGF系统的体系结构

计算机生成兵力是虚拟战场环境中的关键技术之一。在对分布式虚拟战场环境中CGF系统的构造问题进行研究的基础上,提出了一种基于HLA的CGF系统体系结构,并给出了此体系结构下CGF实体模型的结构框架,最后说明了将 人工智能技术应用于CGF实体建模的思路。

基于UML的虚拟战场环境的设计与实现

为了建立具备通用性、可复用性以及可扩展性的虚拟战场环境系统,提出了将面向对象建模语言UML引入虚拟战场环境设计的方法。在确定系统开发目标的基础上,对系统进行了功能需求模型、静态模型、动态模型的设计,抽象出虚拟战场仿真系统的共同功能特征,最终进行了系统实现。实验结果表明,该方法增强了建模的直观性和易理解性,使得虚拟战场环境的开发具有可靠性高、模型重用性好、易于扩充和开发周期短等优点。

虚拟战场环境中电磁信号的可视化技术研究

对虚拟战场环境中电磁信号的可视化技术进行了初步的研究,介绍了几种通信信号和干扰信号的时域和空间域的绘制方法。重点研究了利用圆台逼近波束绘制方法和逐点计算波束表面曲线采样点绘制方法,利用OpenGL函数实现对电磁信号的空间域的绘制,实现了通信过程中多径现象的可视化绘制,并将其嵌入到Vega搭建的虚拟战场环境中。最后本文对绘制效率进行了初步的探讨,并提出了绘制效率的改进方法。

虚拟战场环境中典型碰撞问题研究

碰撞、碰撞检测及碰撞响应是虚拟战场环境中非常关键的技术,直接关系到最终仿真的效果。文中根据虚拟战场的特点,对碰撞响应技术进行了研究,深入分析了虚拟战场中常见的几类碰撞问题,重点对虚拟战场环境中导弹对目标或大地的碰撞检测及响应、运动目标与地形的碰撞检测及响应(地形匹配)以及视线的碰撞检测及应用等三个方面的问题进行讨论,并建立了一套科学实用的仿真模型,为解决军事仿真中的碰撞问题提供理论依据。

虚拟战场环境中海浪实时模拟方法的研究

针对海浪运动的随机性和作战场景中仿真实体的多样性,提出了一种基于不同海况等级的海浪实时模拟方法。该方法的核心是采用三维不规则短风波理论建立双叠加海浪模型,并以能量等分法确定海浪模型的频率间隔;考虑到视锥和屏幕投影误差等视点变化因素对网格简化的影响,通过赋予波面网格的顶点以不同的权值来划分可视空间,以此改进顶点聚类的视点相关简化算法。基于以上建立的海浪模型和提出的算法,实时动态地生成波面网格,并利用纹理扰动法渲染海浪的反射效果。实践证明该方法能够实时模拟不同海况等级下的海浪运动,适用于对较开阔海面深水域的海浪模拟。

虚拟战场环境中大气环境的研究与应用

为全面的体现各种自然环境条件对武器系统的影响 ,准确的进行武器系统性能的评测和效能的评估 ,在虚拟战场环境除了构造各种武器平台仿真实体外 ,还需对各种武器平台运行的陆地、海洋、空间环境进行逼真的表示和描述。重点介绍了大气环境的数值模拟和环境数据在虚拟战场环境中的表示 ,并基于 HL A/ RTI协议标准构建了一个大气环境服务器 。

虚拟战场环境系统的军事需求分析

虚拟战场环境系统的研究成为作战模拟、可视化战场等相关领域的热点,但对虚拟战场环境系统的军事需求研究仍是凤毛麟角。从作战应用和用户角度两方面对虚拟战场环境系统进行军事需求分析,不同的军事应用对两方面的侧重点不同,最后讨论了在不同军事应用中虚拟战场环境系统建设的侧重点。

分布式虚拟战场环境—现代战争的实验场

概要分析了军事仿真训练和演练技术的发展,综述了不同阶段产生过重要影响的有代表性的军事仿真训练和演练系统;介绍了我国自主研究开发的分布式虚拟战场集成环境DVENET;最后,指出了分布式虚拟现实技术研究中有待解决的几个问题。

虚拟战场环境中直升机自主飞行仿真

虚拟战场环境在部队训练和武器系统评估中正在发挥越来越大的作用。虚拟战场环境中除了人在回路中的武器仿真器外 ,还存在大量计算机生成的自主运动的虚拟武器平台。以直升机为研究对象 ,考虑直升机作战环境与运用特点 ,对直升机在地形约束下的自主飞行进行了仿真。应用结果表明 ,利用此方法可以在虚拟战场环境中实现虚拟直升机的逼真运动。

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Deep Eye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。

大区域虚拟战场环境研究中的数据源模拟

大区域虚拟战场环境研究需用大规模的数据源作为实验数据,其中数字高程模型数据和相应的彩色影像数据是2种重要的数据源,但这些数据源售价较高,远非一般研究单位所能承受;提出了一种由小范围数据源模拟大范围数据源的无缝翻转法和一种用灰度影像数据模拟彩色影像数据的方法.前者解决了当前放大方法不能实现无缝拼接的问题,后者实现了将灰度图转换成彩色图.这2种方法可为大区域虚拟战场环境研究提供满足实验要求的大规模数字高程模型和彩色影像数据.

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。