近年來(lái),對(duì)導(dǎo)彈飛行可視化仿真的研究日趨增多,研究門檻也越來(lái)越低,尤其是隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)以及虛擬仿真技術(shù)的不斷創(chuàng)新,可視化場(chǎng)景的真實(shí)感也越來(lái)越強(qiáng)。如今,多物理場(chǎng)可視化仿真已成為可視化領(lǐng)域重要的研究方向。本文即基于這一背景,主要對(duì)彈道導(dǎo)彈飛行中段的紅外輻射特性進(jìn)行了研究,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)彈飛行紅外輻射可視化仿真系統(tǒng)的構(gòu)建。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,本文主要完成了以下工作:首先對(duì)導(dǎo)彈飛行中段的傳熱環(huán)境和輻射環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,并分別介紹了溫度場(chǎng)和輻射場(chǎng)基本的數(shù)值計(jì)算方法;在對(duì)導(dǎo)彈幾何模型進(jìn)行合理簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上建立了導(dǎo)彈表面溫度分布及其輻射力分布的計(jì)算模型,主要包括傳熱控制方程以及換熱邊界條件;同時(shí),對(duì)溫度場(chǎng)和輻射場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果運(yùn)用Open GL API函數(shù)進(jìn)行了量化顯示。其次針對(duì)溫度場(chǎng)求解耗時(shí)的問(wèn)題研究了基于CUDA架構(gòu)的溫度場(chǎng)快速計(jì)算方法。依據(jù)CUDA架構(gòu)的特點(diǎn)對(duì)整個(gè)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行了任務(wù)分解,確定了串行部分和并行部分,并構(gòu)建了計(jì)算軟硬件平臺(tái),編程實(shí)現(xiàn)了溫度場(chǎng)計(jì)算的加速,同時(shí)對(duì)并行效率進(jìn)行了探索和分析。最后,在傳統(tǒng)導(dǎo)彈飛行可視化仿真系統(tǒng)框架的基礎(chǔ)上,融合了導(dǎo)彈飛行溫度場(chǎng)以及輻射場(chǎng)等仿真節(jié)點(diǎn),并最終... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省211工程院校985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域理論基礎(chǔ)及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外成像仿真技術(shù)
        1.2.2 基于CUDA的并行計(jì)算
        1.2.3 分布式仿真技術(shù)
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 紅外成像仿真理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 紅外成像仿真基本原理
    2.3 傳熱的基本方式和理論
        2.3.1 熱傳導(dǎo)
        2.3.2 熱輻射
    2.4 紅外輻射特性的數(shù)值分析方法
        2.4.1 輻射換熱的計(jì)算
        2.4.2 溫度場(chǎng)的計(jì)算
        2.4.3 熱邊界條件
    2.5 紅外輻射量化與顯示
    2.6 本章小結(jié)
第三章 導(dǎo)彈飛行中段紅外成像仿真計(jì)算與顯示
    3.1 引言
    3.2 導(dǎo)彈溫度分布理論模型
        3.2.1 控制方程
        3.2.2 輻射邊界條件
    3.3 導(dǎo)彈溫度分布數(shù)值計(jì)算
        3.3.1 網(wǎng)格劃分
        3.3.2 節(jié)點(diǎn)位置計(jì)算
        3.3.3 方程的離散化
        3.3.4 溫度場(chǎng)的仿真結(jié)果與分析
    3.4 導(dǎo)彈紅外輻射的計(jì)算與顯示
        3.4.1 自身紅外輻射
        3.4.2 反射環(huán)境紅外輻射
        3.4.3 導(dǎo)彈輻照度分析
        3.4.4 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于CUDA的溫度場(chǎng)快速計(jì)算
    4.1 引言
    4.2 C UDA簡(jiǎn)介
        4.2.1 CUDA的發(fā)展過(guò)程
        4.2.2 CUDA架構(gòu)
        4.2.3 CUDA線程結(jié)構(gòu)
        4.2.4 內(nèi)核函數(shù)的調(diào)用模式
    4.3 溫度場(chǎng)快速計(jì)算的編程實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 計(jì)算平臺(tái)
        4.3.2 編程實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 執(zhí)行時(shí)間和加速比
        4.3.4 計(jì)算結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于HLA導(dǎo)彈輻射場(chǎng)可視化仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 基于HLA的仿真系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)
        5.2.1 H LA簡(jiǎn)介
        5.2.2 總體框架設(shè)計(jì)
        5.2.3 聯(lián)邦時(shí)間管理策略的選擇
    5.3 導(dǎo)彈溫度場(chǎng)計(jì)算成員的實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 導(dǎo)彈到太陽(yáng)矢量在彈體系中分解
        5.3.2 導(dǎo)彈到地心矢量在彈體系中分解
    5.4 導(dǎo)彈三維場(chǎng)景綜合顯示的實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 開發(fā)平臺(tái)
        5.4.2 三維實(shí)體建模
        5.4.3 可視化仿真軟件框架與模塊
        5.4.4 顯示存在問(wèn)題的分析及方案
        5.4.5 導(dǎo)彈飛行三維場(chǎng)景綜合顯示效果
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3628077