基于分段插值的雷达遮蔽角绘图的研究和实现

发布时间：2017-08-29 14:39

  本文关键词：基于分段插值的雷达遮蔽角绘图的研究和实现

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【摘要】：航空器的低空突防已经成为现代战争中对地攻击的典型方式,防空雷达由于受到地物的遮挡,无法对低空目标连续跟踪。所以,掌握雷达站址周边遮蔽物情况,绘制雷达遮蔽角图,推算特定高度目标在遮蔽条件下的雷达探测距离和防空导弹杀伤区大小,是防空作战指挥的一项重要工作。目前,部队人员进行遮蔽角测量主要使用可靠性较高的光学测量方式,但是在遮蔽角图的绘制方式上仍使用落后的手工作业,绘图效率低且精度较差,迫切需要开发出基于光学测量的精确的遮蔽角图自动绘制软件。本文阐述了遮蔽角的概念,分析了遮蔽角对雷达探测和防空导弹杀伤区的约束程度,论述了遮蔽角图对防空作战的重要参考意义。然后分析了遮蔽物轮廓线的特征,结合光学遮蔽角测量中拐点测量和起伏点测量的取点方式的不同,研究并提出使用分段插值法可以较好地解决遮蔽物轮廓线的拟合问题。深入研究了数据建模中几种常用的插值方法后,本文主要做了两项研究:1.提出在拐点测量方式下使用分段三次Hermite插值曲线可以最优的拟合的遮蔽物轮廓线。2.在起伏点测量方式下,构造出了专用的分段多项式积分曲线,能按照曲度k值的大小,绘制出不同弯曲程度的单调曲线,适应于拟合每两测量点间的遮蔽物轮廓线。最后,在Matlab环境中对这种分段插值曲线算法进行实现,并基于.Net开发平台和GDI+图形接口进行了遮蔽角图绘制软件的开发。将软件分为数据操作模块、曲线计算模块和绘图查询模块进行设计,满足了不同测量方式下曲线的平滑计算,实现了雷达遮蔽角图、雷达探测范围图和杀伤区远界图的自动绘制,还具备了滑动标尺查询功能和图形高质量输出等实用功能。通过实地测量实验,测试了遮蔽角绘制软件的功能和性能都满足了实际作战的需求,实现了预期设计所有功能,发挥了较好的参考作用,能有效的提高防空作战指挥效能。
【关键词】：遮蔽角 分段插值 GDI+ 绘图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-20
• 1.1 选题的背景和意义16
• 1.2 国内外的发展现状16-17
• 1.3 本文的主要工作17-18
• 1.4 本文章节安排18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 相关知识和技术的介绍20-28
• 2.1 雷达遮蔽角20-24
• 2.1.1 遮蔽角概述20
• 2.1.2 遮蔽角对雷达探测距离的影响20-21
• 2.1.3 遮蔽角对防空导弹杀伤区的影响21-23
• 2.1.4 遮蔽角的光学测量23-24
• 2.1.5 遮蔽角图的绘制24
• 2.2 GDI+图形接24-27
• 2.2.1 GDI基本原理24-25
• 2.2.2 GDI+体系结构25-26
• 2.2.3 GDI+图面26
• 2.2.4 GDI+绘图对象26
• 2.2.5 GDI+绘图方法26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 遮蔽角图绘制软件的需求分析28-32
• 3.1 软件的基本需求28-29
• 3.2 软件功能需求分析29-30
• 3.2.1 数据操作模块功能需求29-30
• 3.2.2 曲线计算模块功能需求30
• 3.2.3 图形显示模块功能需求30
• 3.3 软件性能需求分析30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 分段插值曲线的设计32-46
• 4.1 遮蔽物轮廓线的特征分析32-33
• 4.2 插值法的基本研究33-37
• 4.2.1 拉格朗日插值33-34
• 4.2.2 Hermite插值34-35
• 4.2.3 Runge现象35-36
• 4.2.4 分段线性插值36
• 4.2.5 分段三次Hermite插值36
• 4.2.6 三次样条插值36-37
• 4.3 拐点测量插值曲线的设计37-39
• 4.4 起伏点测量插值曲线的设计39-45
• 4.4.1 分段多项式积分曲线的定义39-40
• 4.4.2 分段一次多项式积分曲线40-41
• 4.4.3 分段负二次多项式积分曲线41-43
• 4.4.4 分段正二次多项式积分曲线43-44
• 4.4.5 导函数为其它函数的情况44-45
• 4.4.6 曲度k值的规划45
• 4.5 本章小结45-46
• 第五章 遮蔽角图绘制软件的设计和实现46-64
• 5.1 软件的整体设计思路46-47
• 5.1.1 基于.NET的程序设计46
• 5.1.2 依托Matlab的曲线平滑计算46-47
• 5.1.3 基于GDI+的绘图47
• 5.2 软件的总体设计47-48
• 5.3 遮蔽角图绘制软件的设计48-52
• 5.3.1 数据操作模块的设计48-49
• 5.3.2 曲线计算模块的设计49-50
• 5.3.3 绘图查询模块的设计50-52
• 5.4 遮蔽角约束图绘制软件的实现52-63
• 5.4.1 数据操作模块的实现52-55
• 5.4.2 曲线计算模块的实现55-57
• 5.4.3 绘图显示模块的实现57-63
• 5.5 本章小结63-64
• 第六章 遮蔽角图绘制软件的测试64-70
• 6.1 测试环境64
• 6.2 功能测试64-68
• 6.2.1 数据操作模块测试64-66
• 6.2.2 曲线计算模块测试66-67
• 6.2.3 绘图查询模块的测试67-68
• 6.3 性能测试68-69
• 6.4 本章小结69-70
• 第七章 结论和展望70-72
• 7.1 研究结论70
• 7.2 研究展望70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-75
• 作者简介75-76

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2 孔倩;基于分段插值及迭代算法的织物染色计算机配色方法研究[D];青岛大学;2010年

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本文编号：753855