雷達網(wǎng)探測范圍的三維可視化技術研究
發(fā)布時間：2022-01-24 11:20
戰(zhàn)場態(tài)勢三維可視化已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中C4ISR系統(tǒng)迫切需要解決的問題之一。敵我雙方電磁態(tài)勢是戰(zhàn)場態(tài)勢的重要組成部分。雷達作為電磁態(tài)勢的主要數(shù)據(jù)源在信息化戰(zhàn)爭中發(fā)揮的作用越來越大。但雷達工作環(huán)境變得極其復雜,雷達組網(wǎng)技術成為解決該問題的一種有效措施。如何將戰(zhàn)場環(huán)境中雷達探測范圍以及組網(wǎng)雷達探測范圍進行三維可視化就成為了戰(zhàn)場態(tài)勢三維可視化不可或缺的一部分。復雜戰(zhàn)場環(huán)境因素眾多,本文僅考慮雷達受干擾機壓制干擾的因素。結合實際項目的應用需求,本文主要圍繞解決未受干擾和受干擾兩種情況下組網(wǎng)雷達探測范圍的三維可視化問題以及組網(wǎng)雷達不同高度層探測范圍可視化問題而展開。為解決上述問題,首先對雷達探測范圍進行了計算公式推導和數(shù)學建模,從而將上述問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學計算問題,并提出了兩種不同的算法。其中,算法一基于計算幾何算法庫CGAL中Nef多面體結構間的布爾運算,算法通用性強,實時性較弱。算法二基于三角網(wǎng)格求交算法和Delaunay三角剖分算法,算法通用性較弱,實時性較強：利用OpenGL對兩種算法結果進行渲染并試驗發(fā)現(xiàn),上述兩種算法結果三維可視化效果均較好,可有效解決上述問題,滿足項目應用需求。
【文章來源】：中國電子科技集團公司電子科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】：62 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
雷達、目標和干擾機之間的空間關系
圖2. 5雙機干擾下雷達作用區(qū)域二維仿真圖包絡數(shù)學建模過程及方法探測范圍形成的包絡（下文簡稱為雷達包絡）進行數(shù)學建模重要的約定。達工作基本原理，雷達天線波束由一個主瓣和多個旁瓣組成，福射能量最大，為簡化模型，本文在研究雷達波束圖時，只考影響。絡在三維空間中具有連續(xù)性和無窮性，其數(shù)學模型不可能包，需要對組成雷達包絡的大數(shù)據(jù)源進行抽樣，使連續(xù)、無窮的包絡數(shù)學建模過程數(shù)學建模必須考慮三個問題，如圖2. 6所示：
圖2. 6雷達包絡數(shù)學建模過程圖達包絡原始數(shù)據(jù)源主要是通過抽樣方式及雷達最人探測距離數(shù)學公式個抽樣方向上最大探測距離所形成的數(shù)據(jù)集合；包絡數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模主要學計算可視化方法的要求，對原始數(shù)據(jù)進行規(guī)范化和統(tǒng)一化表達；可視射部分則是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維濱染需要的數(shù)據(jù)類型；雷達包絡三維可視后的數(shù)據(jù)繪制出來，實現(xiàn)雷達包絡的三維可視化。 科學計算可視化方法用科學計算可視化方法分析數(shù)據(jù)可激發(fā)人的形象思維，將抽樣問題轉(zhuǎn)化具體問題。下面將介紹該方法在本文應用的相關過程：抽樣取值。三維空間中最常使用的坐標系就是球坐標系，它以坐標原點，由方位角、俯仰角和距離組成。如圖2. 7所示，設P (w)為三維點，則點P也可以用三個有次序的數(shù)來確定，其中r為原點0的距離；1?為有向線段0P與Z軸正方向的夾角；為從正Z軸來看自時針方向轉(zhuǎn)到0M所轉(zhuǎn)過的角，M為點P在XOY面上的投影。稱
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多雷達傳感器三維覆蓋范圍的建模、分析與表達[J]. 牟超,李欽富,徐垚. 中國電子科學研究院學報. 2013(06)
[2]復雜環(huán)境影響下雷達探測范圍三維可視化[J]. 邱航,陳雷霆,蔡洪斌. 電子科技大學學報. 2010(05)
[3]地形影響下雷達作用范圍三維可視化研究[J]. 邱航,陳雷霆. 電子測量與儀器學報. 2010(06)
[4]一種基于混合采樣的雷達作用范圍三維建模方法[J]. 邱航,陳雷霆,Jim X.Chen. 電子測量與儀器學報. 2010(01)
[5]基于包圍盒的碰撞檢測算法綜述[J]. 馬登武,葉文,李瑛. 系統(tǒng)仿真學報. 2006(04)
[6]雷達組網(wǎng)技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 郭冠斌,方青. 雷達科學與技術. 2005(04)
[7]基于八叉樹的三維網(wǎng)格模型體素化方法[J]. 吳曉軍,劉偉軍,王天然. 工程圖學學報. 2005(04)
[8]基于包圍盒與空間分解的碰撞檢測算法[J]. 李建波,潘振寬,孫志軍. 計算機科學. 2005(06)
[9]展望虛擬現(xiàn)實技術[J]. 蘇建明,張續(xù)紅,胡慶夕. 計算機仿真. 2004(01)
[10]利用OpenGL技術實現(xiàn)雷達探測范圍的三維顯示[J]. 林衛(wèi)明,劉德權. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2002(01)
博士論文
[1]任意拓撲結構三角網(wǎng)格模型優(yōu)化調(diào)整技術研究[D]. 聶軍洪.南京航空航天大學 2003
碩士論文
[1]多雷達組網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理技術研究[D]. 徐惠群.南京理工大學 2008
[2]三角剖分算法研究[D]. 周知.哈爾濱理工大學 2007
本文編號：3606481
【文章來源】：中國電子科技集團公司電子科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】：62 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
雷達、目標和干擾機之間的空間關系
圖2. 5雙機干擾下雷達作用區(qū)域二維仿真圖包絡數(shù)學建模過程及方法探測范圍形成的包絡（下文簡稱為雷達包絡）進行數(shù)學建模重要的約定。達工作基本原理，雷達天線波束由一個主瓣和多個旁瓣組成，福射能量最大，為簡化模型，本文在研究雷達波束圖時，只考影響。絡在三維空間中具有連續(xù)性和無窮性，其數(shù)學模型不可能包，需要對組成雷達包絡的大數(shù)據(jù)源進行抽樣，使連續(xù)、無窮的包絡數(shù)學建模過程數(shù)學建模必須考慮三個問題，如圖2. 6所示：
圖2. 6雷達包絡數(shù)學建模過程圖達包絡原始數(shù)據(jù)源主要是通過抽樣方式及雷達最人探測距離數(shù)學公式個抽樣方向上最大探測距離所形成的數(shù)據(jù)集合；包絡數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模主要學計算可視化方法的要求，對原始數(shù)據(jù)進行規(guī)范化和統(tǒng)一化表達；可視射部分則是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維濱染需要的數(shù)據(jù)類型；雷達包絡三維可視后的數(shù)據(jù)繪制出來，實現(xiàn)雷達包絡的三維可視化。 科學計算可視化方法用科學計算可視化方法分析數(shù)據(jù)可激發(fā)人的形象思維，將抽樣問題轉(zhuǎn)化具體問題。下面將介紹該方法在本文應用的相關過程：抽樣取值。三維空間中最常使用的坐標系就是球坐標系，它以坐標原點，由方位角、俯仰角和距離組成。如圖2. 7所示，設P (w)為三維點，則點P也可以用三個有次序的數(shù)來確定，其中r為原點0的距離；1?為有向線段0P與Z軸正方向的夾角；為從正Z軸來看自時針方向轉(zhuǎn)到0M所轉(zhuǎn)過的角，M為點P在XOY面上的投影。稱
【參考文獻】：
期刊論文
[1]多雷達傳感器三維覆蓋范圍的建模、分析與表達[J]. 牟超,李欽富,徐垚. 中國電子科學研究院學報. 2013(06)
[2]復雜環(huán)境影響下雷達探測范圍三維可視化[J]. 邱航,陳雷霆,蔡洪斌. 電子科技大學學報. 2010(05)
[3]地形影響下雷達作用范圍三維可視化研究[J]. 邱航,陳雷霆. 電子測量與儀器學報. 2010(06)
[4]一種基于混合采樣的雷達作用范圍三維建模方法[J]. 邱航,陳雷霆,Jim X.Chen. 電子測量與儀器學報. 2010(01)
[5]基于包圍盒的碰撞檢測算法綜述[J]. 馬登武,葉文,李瑛. 系統(tǒng)仿真學報. 2006(04)
[6]雷達組網(wǎng)技術的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 郭冠斌,方青. 雷達科學與技術. 2005(04)
[7]基于八叉樹的三維網(wǎng)格模型體素化方法[J]. 吳曉軍,劉偉軍,王天然. 工程圖學學報. 2005(04)
[8]基于包圍盒與空間分解的碰撞檢測算法[J]. 李建波,潘振寬,孫志軍. 計算機科學. 2005(06)
[9]展望虛擬現(xiàn)實技術[J]. 蘇建明,張續(xù)紅,胡慶夕. 計算機仿真. 2004(01)
[10]利用OpenGL技術實現(xiàn)雷達探測范圍的三維顯示[J]. 林衛(wèi)明,劉德權. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2002(01)
博士論文
[1]任意拓撲結構三角網(wǎng)格模型優(yōu)化調(diào)整技術研究[D]. 聶軍洪.南京航空航天大學 2003
碩士論文
[1]多雷達組網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理技術研究[D]. 徐惠群.南京理工大學 2008
[2]三角剖分算法研究[D]. 周知.哈爾濱理工大學 2007
本文編號：3606481
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