地形通视性算法改进

为提高地形上两点间的通视性查询效率,满足仿真系统实时性要求,对通视性算法进行改进,并将改进算法与现有算法进行试验比较,结果表明改进算法的精度和计算效率是满足仿真需要的。     

基于通视性约束的实体运动匹配仿真算法研究

研究了坦克实体在TIN地形上进行运动匹配的新求解方法,引入了感兴趣区AOI概念,采用估计与检测算法计算实体的参考点,并结合SO改进算法提出了基于通视性约束的实体运动匹配仿真算法。经与四点匹配算法进行定性和定量的比较得出,该算法可以使坦克在运动时与地形保持合理的位置关系,克服了运动实体与地形相互嵌入等现象,有效地提高了虚拟场景的真实感和可信度。     

基于概率地图的低空突防威胁空间量化算法

威胁回避问题是TF/TA系统的核心问题,针对概率地图中空间威胁的量化问题,给出一种方便快捷的计算方法。首先在不考虑地形遮蔽情况下,给出雷达或者火力扫描边界点的计算方法。在此基础上考虑地形遮蔽情况下,利用地形通视图算法,确定雷达扫描盲区,实现基于概率地图低空突防威胁空间通视量化算法。仿真结果表明,该算法能够快速给出计算对雷达扫描盲区的界定范围,提高了计算效率,从而可以提高无人机进行低空突防的生存几率。     

提高视线转率精度的一种改进方法

视线转率算法的改进是提高视线转率精度的重要途径之一。提出了一种计算视线转率的修正的几何算法,并利用该算法改进了α-β滤波器,改进的α-β滤波器具有更高的精度,其性能与Kalman滤波器相当,但算法更简单、可靠。仿真结果验证了该方法的有效性。     

目标通视性检测建模与仿真

在战斗机对地攻击选择武器投放位置以及巡航导弹选择地标点时,必须验证其选择位置的合理性,因此通视性检测是战斗机对地攻击规划的关键技术之一。提出了一种目标通视性检测的建模方法,分析了地形遮蔽盲区构成因素,给出了数字地图处理方法,建立了地形遮蔽盲区计算模型及发现目标概率模型,实现了目标的通视性检测,并进行了仿真验证。该模型为战斗机对地攻击选择武器投放位置和验证导弹地标点选择合理性提高了方法。     

地形生成算法

提出了通过读取单色BMP格式的等高线图产生三维地形的方法和使用OpenFlight API和分形算法生成三维地形的方法.第一种方法对应每一个高程生成一个或多个多边形,再把代表不同高度的多边形放置到对应的高度上,并从最低端的多边形开始,逐层向上一层多边形采用沿各顶点法线放样的方法生成地形三角形,这种方法适用于生成锥形山、丘陵等小面积地区的地形模型;第二种方法使用分形算法生成三维地形,这种算法生成地形速度快、逼真度高,适用于生成大面积的三维地形.     

改进粒子滤波的全捷联导引头制导信息估计

针对全捷联导引头无法直接提取视线角速度等制导信息问题,研究了基于改进粒子滤波在制导信息估计中的应用。首先利用坐标变换关系推导了视线角速度解耦公式,并根据弹目相对运动关系建立了系统的状态方程和观测方程;然后考虑到系统测量噪声非高斯以及状态方程和观测方程非线性的特点,提出了基于分层采样的改进粒子滤波视线角速度估计方法;最后,建立了视线角速度估计的半实物仿真实验。结果表明:基于改进粒子滤波算法估计的视线角和角速率优于扩展卡尔曼滤波算法和标准粒子滤波方法,可为新型滑翔制导炸弹的研制提供一定的参考。     

基于模型诊断的集合逻辑运算法计算最小碰集

在基于模型的故障诊断仿真系统的诊断流程中,由最小冲突集计算最小碰集是整个流程中的关键步骤。针对现有计算最小碰集方法中存在的缺陷,提出了运用集合逻辑运算法计算最小碰集,将冲突集表示为集合的逻辑"与"、逻辑"或"运算,通过其运算法则进行运算简化,可得到全部的最小碰集。该方法具有简单有效、数据结构简单、计算简便快捷和易于程序实现等优点。最后通过实例计算,验证了该算法的正确性、简单性和高效性。     

基于动态时间规整下密度聚类的轨迹识别研究

为使地空导弹兵模拟训练系统获得的目标机动轨迹更加贴近实战、更有依据性,考虑对演习训练产生的轨迹数据进行分析,设计了DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,针对有噪声数据的基于密度的空间聚类)预分类的DBSCAN改进DTW(Dynamic Time Warping,动态时间归整)聚类算法来分析机动轨迹.并与未预分类的DBSCAN改进DTW聚类算法进行对比,发现其运行效率和分类准确度方面均较优.同时分析了数据结构和算法的参数对分类效果的影响,发现数据规模越大,DBSCAN预分类的DBSCAN改进DTW聚类算法的优势越明显.通过仿真得到了使DBSCAN预分类的DBSCAN改进DTW聚类算法发挥最高效率的参数.     

灰色系统理论的空爆核武剩余放射性污染数值分析

空爆核武器的剩余核辐射受到地形等复杂因素的影响,针对上述问题,提出利用地理信息系统的相关功能实现空爆核武的剩余核辐射数值分析的方法。该方法利用数字地形模型分析受到核沾染地形的坡度状况,对现有的经验公式进行修正;结合灰色系统理论并利用栅格分析方法对剩余核辐射造成的大气污染进行了分析。该方法为空爆核武器剩余放射性污染的分析提供了一种新的思路。     

基于数字地形分析的智能兵力部署

兵力部署是指挥员组织实施战斗的重要工作,也是实现战斗决心的重要条件。在分析兵力部署原则基础上,结合兵种配置的地形条件和战术条件,提出了兵力部署适应度函数。采用遗传算法,设计了适应于数字地形分析的编码方案。实验证明,遗传算法能够有效解决兵力部署的智能化自动生成和评价问题,方法可行。     

硬件加速的三维雷达作用范围表现

未来数字化战场迫切需要表现复杂环境影响下的三维雷达作用范围,目前研究多限于二维,而三维表现又受限于速度,为此提出一种硬件加速的三维表现方法。在构造环境影响下雷达电磁波损失三维数据场的基础上,利用硬件加速的等值面提取算法建立雷达作用范围的三维模型,并将其表现到战场环境中。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,形象地展示了地形大气等环境影响下三维作用范围,从而为用户提供决策和感官支持。     

地理信息数据库实现

地理信息库是Ｘ－２０００高速三维地形显示系统的重要组成部分,主要对地图和地理实体进行存储和管理。地图、地理实体和其他图形对象一样,其属性值具有不定长性、层次性和多媒体性,难以用简单的数据类型表示等特征。本文在解决如何用传统数据模型来描述和存储复杂的地图和地理实体的基础上,用商用数据库管理系统（ＯＲＡＣＬＥ５．１Ｂ版本）,采用全关系型结构,设计和实现了地理信息数据库。     

曲率分析的变分辨率数字高程模型建模算法

传统的数字高程模型一般采用规则网格划分以简化建模过程,因其网格密度缺乏对地形变化的自适应性而不能兼顾地形表达的准确度和地形数据的冗余度,导致其在车辆动力学仿真等领域的应用有所局限。针对这一问题提出一种基于曲率分析的随机节点分布建模方法,其数据节点的密度根据种子节点周围的局域曲面曲率变化而相应变化,实现了在复杂、曲率较大的地形区域自动生成高分辨率数字节点集,而在平缓、曲率较小的区域实现低分辨率的节点分布。在获得此种节点集的基础上,利用Delaunay三角剖分结合三次多项式插值算法,得到满足高精度和低数据冗余度的变分辨率数字高程模型。利用传统规则网格地形模型与所提出的变分辨率数字高程模型对同一个用于星球车动力学仿真的复杂野外地形进行对比,验证了变分辨率算法的有效性。     

基于Dijkstra算法的水平航迹规划

战术飞行任务的航迹规划是依靠地形信息和敌情信息,在某些约束条件下,找出作战飞机从起飞点到目标突防生存概率最大、航程最短的飞行轨迹的过程。采用简易方法建立了威胁模型,用Dijkstra算法实现了作战飞机整体最优水平航迹解算,并给出了具体算例,验证了算法的有效性和实用性。     

双三次参数曲面片的逼近求交法

本文提出了一种新的曲面求交方法,这种方法基于曲面控制网格的“子”分方法,只要控制网格足够逼近曲面,则通过对控制网格处理一系列特殊的直线与三角形求交问题,就可迅速、逼近地求出两张双三次曲面片的交线。     

军事地图等高线的三维地形建模与实现

采用Delaunay三角网进行三维建模,用插值算法重建数字地面模型,用OpenGL进行三维显示来生成三维地形图。结合开发实例分析每一个步骤及相应算法,并给出所生成的三维地形图实例。     

机载脉冲多卜勒雷达图像模拟框架

对计算机模拟机载脉冲多卜勒雷达图像框架进行了研究。主要讨论了在机载雷达图像模拟中运用目标和基于数字地形的地杂波和海杂波的雷达图像的模拟机理,给出了图像生成的一般步骤。由于背景图像生成时的计算量较大,影响仿真的实时性,模拟器设计中对仿真模型进行简化,研究了快速算法来降低运行时间。在Windows环境下采用VC++开发语言完成雷达图像仿真软件的设计,在某型机载雷达的训练模拟器中得到应用。