虛擬戰場環境中雷達作用範圍表現技術研究是一篇博士論文，論文作者為陳鵬。
基本介紹
- 中文名：虛擬戰場環境中雷達作用範圍表現技術研究
- 論文作者：陳鵬著
- 導師：吳玲達指導
- 學科專業：控制科學與工程
基本信息,中文摘要,
基本信息
副題名
外文題名
學位級別
博士論文
學位授予單位
國防科學技術大學
學位授予時間
2007
關鍵字
戰爭 計算機仿真 電子對抗 雷達對抗
館藏號
E919
館藏目錄
2009\E919\2
中文摘要
在現代戰爭中，對戰場電磁環境的描述一直是制約電子對抗指揮員實施準確、高效指揮的關鍵環節；能否取得電磁控制權，不僅依賴於投入裝備的性能，很大程度上也取決於電子對抗指揮員對電磁情勢的準確判斷以及對電子對抗作戰力量的合理部署及調配。雷達是影響戰場電磁環境的主要元素之一，如何將它的作用，尤其是受複雜環境影響後的作用以形象的方式展現給指揮員和訓練員，以期從非技術層面上把握優勢和暴露問題，使其對瞬息萬變的戰場環境產生更深刻的理解和領悟，從而能從更高層次掌握戰場態勢，把握戰爭全局，是未來數位化戰場環境不可迴避的問題。 傳統的雷達作用範圍表現形式主要是二維的，不夠靈活和直觀。本文根據不同的套用需求，分別基於雷達方程和雷達波損失兩種途徑研究了三維雷達作用範圍模型的構造問題，設計並實現了模型構造、模型簡化與繪製的相關算法，以提高表現的效率和逼真度。 在理論研究和算法實踐過程中，根據所研究的內容以及所要解決的問題，有針對性地提出了一些新思路和新算法。具體來說，論文的創新點和貢獻主要體現在以下幾個方面： 借鑑三維空間數據場可視化領域中的數據生成、數據精煉與處理、可視化映射、繪製以及顯示等五個步驟，按照數據場建立、數據預處理、三維模型生成和集成表現四個步驟提出了一個虛擬戰場環境中三維雷達作用範圍表現框架。 提出了一種基於雷達方程的三維雷達作用範圍可視化算法。利用虛擬戰場環境提供的數字地形數據，基於雷達方程估算出雷達的最大作用距離，以自由空間中雷達作用範圍的三維表現為基礎，研究了單峰對雷達作用範圍的影響，進而得到連續地形影響下的三維雷達作用範圍模型，主要適用於大規模虛擬戰場表現中精度要求相對較低的情況。 從雷達波傳播的角度出發，在基於高級傳播模型計算平面區域網路格點傳播損失的基礎上，提出了一種虛擬三維策略，即聯合多個平面數據構造三維傳播損失數據場，從數據場可視化的角度提出了基於輪廓線構造雷達最大作用範圍模型的算法，為表現雷達作用範圍中的內部細節，提出了利用等值面提取構造雷達作用範圍三維格線模型的算法。 從簡單的四面體情況出發，推演得到基於六面體格線等值面提取的硬體加速算法，從而將等值面提取過程轉移到圖形處理單元上去執行。在研究數據場數據預處理、輸入輸出數據到紋理的映射以及等值面提取算法移植等關鍵問題的基礎上，提出了一種三維雷達作用範圍模型的硬體加速生成算法。 設計了一種視點相關且支持拓撲結構改變的格線模型動態簡化算法。為得到高逼真度的“劇烈”簡化，採用一般頂點對收縮作為簡化的基本操作，使得在簡化需要時能合併空間上不相連的對象。利用自適應距離閾值選擇來控制候選頂點對的數目，並通過綜合了幾何和屬性信息的誤差權重來確定簡化操作的順序和精度。在此基礎上，通過對簡化後的數據進行再組織，使其形成一種視點相關的多解析度結構，從而能夠根據視點參數的變化動態地生成適當細節的簡化模型，或者在不同細節模型之間進行快速轉換。 設計並實現了一個虛擬戰場環境中三維雷達作用範圍表現的原型系統— —3DRCRepresent，對虛擬戰場環境中三維雷達作用範圍表現框架及其相關技術進行了套用和驗證，並在相關的項目中得到了套用。 主題詞：虛擬戰場環境 雷達作用範圍 傳播損失 層次細節 視點相關的繪製 格線簡化 等值面 硬體加速
