战场电磁态势3维可视化技术

科学直观地显示战场电磁态势,有助于电子战指挥员对战场电磁态势的准确判断,从而科学决策、合理部署电子对抗力量.根据3维符号多视觉变量的特点,设计并实现了适合于电磁态势表达的电磁态势3维仿真符号.重点解决了表达电磁目标间交互事件的动态仿真符号、表达电磁装备工作状态的序列图像符号以及表达红外箔条干扰的粒子特效符号.为战场电磁态势提供了一套基于3维符号的表示方法.     

基于兵棋推演的综合战场态势多尺度表达

信息化战争中,战场态势已发展为融合多军兵种、多层次、相互关系复杂、信息海量的综合战场态势。兵棋是对作战过程进行推演的工具,如何对兵棋推演的综合战场态势进行表达从而提高指挥员感知战场态势的效果是值得研究的问题。针对作战指挥中各级指挥员关注战场态势的特点,提出了综合战场态势多尺度表达模型的概念,分析了影响综合战场态势多尺度表达的相关因素,并建立了综合战场态势多尺度表达模型。最后利用该模型实现了兵棋推演的综合态势多尺度表达,并验证了其有效性。     

基于Creator/Vega的虚拟海战视景系统仿真

本文根据虚拟海战视景的构成与特征,研究了基于Creator/Vega的视景仿真开发流程,重点介绍视景仿真中所涉及到的关键技术,实现视景环境中模型的构建和实时优化,生成了逼真的海洋气象和战场特效环境,并给出了仿真程序的编程流程。仿真结果表明,基于Creator/Vega的虚拟海战视景仿真的效果不仅真实感强,而且可以大幅减少源代码的编写,开发效率较高。     

GIG的重要组成部分——NSG

全球信息网格(GIG)是实现网络中心战的基石,也是美军获取信息优势和决策优势的关键, GIG将为联合作战部队提供一个全球互连的端到端的信息系统,使得用户在任何时间、任何地点都能获取合适的数据和信息。军事测绘在未来网络中心战中提供的基本内容就是地理空间情报-GEOINT,凭借GIG的强大功能, GEOINT将在战场态势感知、目标精确打击以及战场环境仿真等方面发挥重要的作用,国家地理     

复杂战场电磁态势三维可视化研究

战场电磁环境的透明化及其态势可视化是一个急需解决的问题。分析复杂战场电磁环境可视化构建内容,针对不同军用电磁辐射特点,介绍体绘制和基于粒子系统的电磁态势可视化方法,实现地理环境和电磁环境的一体化显示,为指挥员提供及时、全面动态的电磁态势信息。     

面向仿真事件的战场地理环境时空过程建模

已有的战场环境仿真模型缺乏作战实体与地理实体和地理现象之间相互影响及交互作用的语义表达,难以反映时空条件下地理环境实体的动态变化规律。提出了一种面向仿真事件的战场地理环境时空过程模型,实现时空过程语义的一体化描述以及结构化存储,从语义角度表达时空对象之间的相互作用和影响关系。该模型采用本体的方法集成描述仿真事件、环境实体及其行为过程的时空语义和属性语义,基于面向对象的方法构建具有层次结构的时空过程语义逻辑关系,按照数据模型的语义特征建立时空过程数据的组织与存储结构。基于该模型设计战场环境仿真平台组件并在仿真系统中应用,实验表明,与传统仿真模型相比,该模型能更好地记录和表达时空过程语义变化信息。     

虚拟战场GIS数据模型研究

虚拟GIS数据模型是战场环境仿真GIS的最基本问题。本文在考虑到战场虚拟GIS表达地学虚拟环境中的各种数据需要的同时,借鉴当前GIS数据模型最新进展,以及虚拟现实和仿真领域的相关数据模型,设计了一个新的面向对象虚拟GIS数据模型(OOVRGDM)。OOVRGDM能同时表达二维空间地学数据和三维空间中的地学数据,并提供离散地理对象和战场地理对象的表达能力。     

任务驱动的面向对象战场环境仿真过程建模

战场环境仿真过程是战场环境信息保障的重要组成部分,需要紧密围绕任务过程来建立。目前战场环境仿真系统与指控系统之间互操作性还不完善,传统的仿真数据模型还不能满足作战人员对战场环境信息高效而精确的理解和分析,因此,需要构建一种面向作战任务的战场环境仿真过程模型来有效解析指控系统的关键信息需求。本文分析了作战任务与仿真过程结构化特征,采用面向对象的方法构建仿真过程概念模型;分析GeoBML的数据模型和形式化语法,使用形式化语言建立仿真过程的逻辑模型;定义仿真过程对象数据结构,构建物理模型并建立仿真过程动态映射模型。最后,基于该模型设计战场环境仿真平台组件并应用,验证该模型能有效表达战场环境仿真数据与作战任务实时动态的关联过程。     

三维态势图符号以及表达的研究

针对三维态势图中的符号变量研究没有统一标准,以及表达方式的合理性上还没有一致的定论。文中运用地图符号学中符号设计的理论,考虑到信息化战争对战场态势图的要求,系统分析美军作战标号系统的构成规则,对我军的态势符号设计以及三维态势表达上提供几点参考建议。     

利用作战任务本体计算战场环境要素语义相似性

如何根据作战任务需求为用户快速提供有针对性的有效数据,是战场环境数据保障实现主动服务必须解决的问题之一。针对作战任务与战场环境数据关联关系复杂,目前方法上存在缺少数据匹配语义表达、语义相关度及不同要素类语义权重量化等问题,提出了一种基于作战任务本体的战场环境要素语义相似性计算方法。利用本体方法确定作战任务与战场环境数据在概念语义上的逻辑关系,按照作战任务语义相关度划分战场环境要素,采用规则与案例相结合的推理技术建立语义相似性计算,从而量化战场环境要素实体语义权重。实验结果表明,该方法能有效提升战场环境数据组织的效率与精度。     

三维实体模型的建模技术

三维实体模型是虚拟战场环境建立与应用的重要组成部分。本文重点研究了三维实体模型设计思路和制作技术方法,并以三维武器(飞机)模型作为实例进行了具体实践,阐述了基于3D-MAX设计武器模型的思路及实现过程、模型制作、模型渲染的技术方法。     

基于任务过程的战场环境对象时空数据组织模型

军事信息系统始终以面向任务为核心,战场环境数据模型也是围绕作战任务来建立的。针对目前基于任务的战场环境信息系统研究尚不完善,现有的GIS时空数据模型还不能完全满足战场环境时空分析的需要。在对目前几种经典的时空数据模型分析的基础上,以基于对象的数据模型为理论基础,以过程驱动方法为建模机制,设计了适合战场环境领域的时空数据组织模型结构,实现了对复杂环境对象的可操作性。通过模型在战场环境分析系统中的应用,证明了其任务过程和地理空间数据的可对象化描述、组织、存储和查询功能。     

地学可视化探讨

提出了关于地学可视化的研究框架。地学可视化包括地图可视化、地理信息系统（ Ｇ Ｉ Ｓ） 可视化及其在专业应用领域的可视化。地图可视化与 Ｇ Ｉ Ｓ可视化是地学可视化理论和技术的２ 个基础部分。地学多维图解是从非可视化角度提出的,关于图的地学知识表达、获取及其图的地学问题解的求证原理和方法,是地学可视化的高一级发展阶段。地图可视化中的信息表达交流模型和地理视觉认知决策模型的研究,将从理论上促进地学多维图解模型的进一步发展。基于虚拟现实技术和计算机网络技术的虚拟地理环境是地学可视化、地学多维图解理论和技术发展的最后集成系统。     

交通要素启发式多尺度表达技术方法探讨

针对当前地图的单一尺度可视化与用户所需地图的多尺度表达之间的矛盾,利用多尺度制图技术,探讨基于用户制图需求的交通要素启发式多尺度表达的技术方法.通过对用户的制图需求信息进行启发式识别,提取出相应参数对不同尺度下各要素进行取舍和简化,最终实现交通要素的多尺度表达.实践表明,文中方法可以改善电子地图表达尺度单一的缺陷,满足用户对多尺度地图的制图需求.     

电离层闪烁对卫星导航系统性能影响的仿真分析

电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一。通过仿真方法对中国区域用户定位性能受电离层闪烁影响的情况进行分析研究。结合电离层闪烁模型、卫星导航接收机模型和用户定位算法,仿真了中国区域内卫星导航系统用户在电离层闪烁存在情况下的定位精度性能。仿真结果表明：电离层闪烁将引起用户接收机测量误差的增大,在受电离层闪烁影响严重的中国低纬地区,用户定位误差将有明显增大,严重时可能出现定位异常。     

电磁环境建模与3维可视化

阐述了电磁环境相关研究的迫切需求,阐述了开展电磁环境可视化研究的必要性和重要性。分析了电磁环境可视化的几种方法,并对直接体绘制、面绘制和切片法来实现电磁态势体数据的可视化进行了研究。在此基础上,开发了基于OpenGL的电磁态势3维可视化系统。该系统实现了电磁环境计算与可视化,表现了区域的地理环境、电磁场的分布等情况,为相关研究人员提供及时、全面、动态的电磁态势信息,为决策和控制提供依据和保障。     

基于地图的地理信息可视化现状与发展

地理信息可视化是在地理数据库驱动下,以地图形式表达地理信息的过程。地图可视化和GIS可视化是地学可视化研究的两个重要部分,地图可视化通常在制图系统中完成,脱离了地理数据库,不便于地图更新;GIS可视化又缺乏足够的地图制图工具。文中探讨了地理数据库驱动下的地图表达机制,融入了地图制图机制与GIS符号化,形成GIS数据管理、数据综合、符号化、图形综合一体化的地图表达模型。     

基于遥感及GIS的精确时空虚拟现实研究

本文探讨了GIS支持下遥感影像精确时空建模及其虚拟现实的理论和方法。描述了自然景观对象的时空表达、精确时空模型单元的基本关系 ,阐述了基于遥感和GIS的时空模型可视化一般理论 ,及时空数据库支持下真实景观的影像模拟方法 ,最后给出了目前研究存在的若干技术问题