科学计算可视化在水下可视化战场建设中的应用

科学计算可视化作为一门新兴应用科学,为水下可视化战场建设提供了一种新的表达手段。首先介绍了科学计算可视化的基本概念,然后通过对其在水下战场建设领域的应用举例,展现了科学计算可视化在该领域的应用前景及其对潜艇战术发展的巨大推动作用。     

战场环境中多无人机任务分配的快速航路预估算法

战场环境中多无人机任务分配的航路预估是一个具有多路径和实时性双重要求的路径规划问题。采用概率路标图方法对多无人机多任务的航路预估问题开展研究,将航路预估分为离线学习和在线查询两个阶段。通过将战场中威胁的影响转化为各路标间航段的风险代价,提出了基于代价变换的概率路标图方法,当战场态势发生变化时,在不需重构路标图的条件下可以通过局部航段风险代价的调整快速规划出新的预估航路。根据规划条件采取不同的采样策略,可以在规划时间和航路质量之间实现协调以满足不同的战术要求。仿真结果表明该方法是一种快速有效的航路预估方法。     

基于多模态多目标进化算法的无人机三维路径规划

侦察无人机的三维路径规划不仅要考虑续航能力,还要考虑安全性。针对复杂的侦察环境,通过地形建模和威胁建模来模拟侦察无人机的三维飞行环境,并以油耗和威胁作为优化目标,最后使用多模态多目标进化算法来对其进行求解。实验结果表明,对于能耗和危险程度之间的目标冲突,所提算法能够提供多种有效决策支持。另外,当能耗和危险程度相同的情况下,相比于现有研究,可以提供更多等效方案供决策者根据实际环境作出最合适的决策。     

基于混合建模方法的三维彩色树木快速模拟算法

在对多种模型进行研究的基础上，提出了一种快速模拟三维彩色树木的高效算法。该算法不仅合理简化了树木的几何拓扑结构和生长规律特性，而且引入了特性良好、计算简单、参数易于控制的随机函数。因此生成树木的种类较多、图形逼真、速度很快，在普通微机上达到了实时的模拟效果。     

火箭助飞鱼雷攻潜试验方案研究

为贴近实战完成火箭助飞鱼雷攻潜试验,针对目标指示信息设备选择、目标靶的选择、射击方式解算等几个试验方案设计关键点对试验方案设计进行了分析,建立了影响攻潜效果主要因素的仿真计算模型,并给出了仿真计算结果。经海上试验检验,方案设计合理可行。     

三维视觉运动建模中碰撞检测算法研究

三维视觉建模是建立虚似现实 (VR)系统的基础 ,运动建模是三维视觉建模的重要组成部分。研究了运动建模中碰撞检测算法     

一种基于耦合的三维拓扑结构表示方法

基于一定的空间划分 ,提出了一种基于耦合的三维拓扑结构表示方法。这种三维拓扑结构基于耦合 (orientedface ,arc)定义了四种基本的拓扑关系。基于这些基本的拓扑关系 ,讨论了四种重要的拓扑查询的实现算法 ,从而证明了这种拓扑结构的价值 :不依赖几何嵌入 ,快速推导出各种拓扑关系 ,尤其是与体对象相关的三维拓扑关系     

一种改善雷达测距测角精度的窄带补偿方法

多通道间幅相不一致会影响三维成像雷达的成像质量。针对步进频率体制三维成像雷达,分析了系统窄带部分通道间幅相不一致对目标三维(距离、方位角、俯仰角)成像的影响,并提出了一种基于中频注入补偿信号的补偿方法。     

宽带单脉冲雷达实测数据三维成像的平面视觉形态表示

针对宽带单脉冲雷达实测数据三维成像结果难以直观表示的问题,研究了平面视觉形态表示方法。所谓平面视觉形态,是指用设想的人眼沿着雷达波束方向观测得到的目标结构向适当平面的投影。为获得波束依赖平面视觉形态表示,给出了从实测数据中计算雷达波束方向的方法并从目标尺寸准确估计的角度分析了获取雷达波束方向的必要性,在确定波束方向的基础上,根据投影平面确定新的坐标系,并给出了从雷达观测坐标系到新坐标系的坐标旋转方法。给出了某民航飞机实测数据三维成像处理结果在雷达观测坐标系中的投影表示和新坐标系中的平面视觉形态表示,通过两种表示的对比分析,显示了平面视觉形态表示对特征提取的价值。