可复用的无人机地面视景仿真系统的研究与实现

发布时间：2022-07-22 15:17

　　无人机飞行任务的完成与地面指控系统的指挥控制密不可分,而视景仿真系统作为地面指控系统的关键子系统,对前期无人机的研制以及后期无人机飞行任务的观测均起着决定性作用。现阶段无人机视景仿真系统的研究通常是根据飞行器的具体型号以及地面操作人员的特定需求进行个性化定制,其设计的相对独立性导致了视景仿真系统的研发周期长、复用性较差以及成本冗余增加的缺陷。为解决上述问题,本文基于EV-Globe平台结合软件复用相关理论知识,设计实现了一套可复用同时又易于扩展的无人机视景仿真系统。本文所研究的视景仿真系统不仅在功能方面能够实时显示当前无人机飞行的具体位置、姿态以及详细的飞行数据,为无人机飞行任务的完成保驾护航。同时构建了视景仿真系统复用组件库,对于不同型号的无人机视景仿真系统的快速开发具有重要意义。论文的主要研究内容如下:（1）针对传统视景仿真系统架构进行分析,确立视景仿真系统的可复用研究方向。对软件复用的相关技术进行研究,并结合视景仿真系统的特殊性完成软件复用技术的适用性分析,为后续视景仿真系统的可复用架构提出理论依据及技术支撑。（2）结合领域工程思想与组件复用技术,提出基于分层复用的无人机视景仿真... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 视景仿真系统研究现状
        1.2.2 软件复用技术研究现状
    1.3 课题研究内容及意义
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 课题研究目标及意义
    1.4 论文结构及章节安排
第二章 视景仿真系统软件复用相关技术研究
    2.1 传统视景仿真系统架构分析
    2.2 软件复用的相关技术
    2.3 软件复用技术适用性分析
    2.4 领域工程方法研究
        2.4.1 领域工程概述
        2.4.2 FODA分析方法
        2.4.3 DSSA分析方法
        2.4.4 领域工程过程模型
    2.5 组件复用技术研究
        2.5.1 组件复用概述
        2.5.2 组件的分类及特征
        2.5.3 组件复用的过程模型
    2.6 本章小结
第三章 视景仿真系统复用属性研究与总体方案设计
    3.1 视景仿真系统需求分析
        3.1.1 功能需求分析
        3.1.2 性能需求分析
    3.2 视景仿真系统复用属性研究
        3.2.1 基于分层复用的视景仿真系统开发过程模型
        3.2.2 基于FODA的视景仿真系统领域分析
    3.3 视景仿真系统开发平台研究
        3.3.1 开发平台对比分析
        3.3.2 开发平台可行性分析
    3.4 视景仿真系统总体方案设计
        3.4.1 视景仿真系统架构
        3.4.2 视景仿真系统功能模块
        3.4.3 视景仿真系统复用组件库
    3.5 本章小结
第四章 视景仿真系统的详细设计与实现
    4.1 配置文件解析模块的具体实现
    4.2 三维场景渲染模块的具体实现
        4.2.1 三维场景渲染流程
        4.2.2 全球高清数字地图加载及配置
    4.3 数据处理模块的设计与实现
        4.3.1 数据通信协议
        4.3.2 数据校验组件
        4.3.3 数据接收及处理组件
        4.3.4 数据存储与离线回放
    4.4 模型加载及控制模块的具体实现
        4.4.1 高逼真三维模型创建
        4.4.2 模型简化算法的研究与改进
        4.4.3 改进的三角形折叠简化算法的应用
        4.4.4 模型载入及控制组件
    4.5 HUD模块的设计与实现
        4.5.1 基本图形绘制组件
        4.5.2 复合图形绘制组件
        4.5.3 文本信息绘制组件
    4.6 人机交互模块的设计与实现
        4.6.1 视角切换及视点拉伸组件
        4.6.2 飞行数据选择性可视化组件
    4.7 本章小结
第五章 视景仿真系统的测试与验证
    5.1 系统测试说明
        5.1.1 测试平台
        5.1.2 测试用例设计
    5.2 系统功能测试验证
        5.2.1 配置文件解析测试
        5.2.2 数据处理及HUD测试
        5.2.3 模型加载及控制测试
        5.2.4 场景渲染及人机交互测试
    5.3 系统性能测试分析
        5.3.1 稳定性测试
        5.3.2 实时性测试
        5.3.3 复用性及扩展性测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续研究工作
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机链路攻击视景仿真系统设计与实现[J]. 王卉,赵盼,刘东升,邹杨.  微处理机. 2017(02)
[2]舰载无人机作战实验室建设初探[J]. 王建国,鄂群,门金柱,姚科明,孙心丰.  实验室研究与探索. 2016(07)
[3]无人机三维视景仿真系统的设计与实现[J]. 谢迪.  硅谷. 2015(01)
[4]保持特征的高质量三角网格简化方法[J]. 张霞,段黎明,刘璐.  计算机集成制造系统. 2014(03)
[5]基于高斯曲率的三角网格模型简化的研究[J]. 闫涛.  计算机工程与科学. 2012(12)
[6]Development of ground control station and path planning for autonomous MUAV[J]. 洪晔,房建成.  Journal of Harbin Institute of Technology. 2010(06)
[7]DSSA方法在城市污水处理行业中的应用[J]. 宋宇,梁虹,李力,张新成.  大众文艺. 2010(05)
[8]基于组件技术的开放式数控系统体系结构[J]. 韩霜,刘志新,杨旭,赵继.  农业机械学报. 2007(10)
[9]可复用软件组件开发框架研究[J]. 荆心,张晓棠.  西安工业大学学报. 2007(05)
[10]一种改进的基于二次误差测度的网格简化算法[J]. 吴韦力,王博亮,黄绍辉.  厦门大学学报(自然科学版). 2007(03)

硕士论文
[1]便携式卫星通信地球站多终端监控系统的研究与设计[D]. 宫美.南京邮电大学 2018
[2]无人机遥控遥测地面站系统及航迹规划的研究[D]. 段彩萍.南昌航空大学 2018
[3]基于二次误差度量的三角网格模型简化算法研究[D]. 张茹.西华大学 2018
[4]可复用的无人机地面维护系统的研究与实现[D]. 汪强.电子科技大学 2018
[5]基于Unity3D的虚拟战场环境研究与实现[D]. 李一.河北科技大学 2018
[6]基于FlightGear的无人机编队对地作战可视化系统研发[D]. 施雯.沈阳航空航天大学 2016
[7]无人机地面操作站增强合成视景技术研究[D]. 张佳明.西安电子科技大学 2015
[8]基于FlightGear的低空风切变飞行模拟研究[D]. 陈琦.中国民航大学 2014
[9]无人机地面站视景仿真系统的设计与实现[D]. 张浩.电子科技大学 2012
[10]基于嵌入式的动态可复用软件模型的设计与实现[D]. 刘楠兰.武汉科技大学 2010



本文编号：3664850