基于数据驱动的导弹视景仿真技术研究
本文选题:导弹 切入点:大尺度地形 出处:《西南科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:近年来仿真技术在军事领域得到广泛应用,其中导弹武器系统是军事仿真中的重要研究方向之一,能够进行导弹拦截、导弹突防、导弹战术演练,避免实弹演习费用开销和对自然环境的影响。本文利用视景仿真技术设计实现了基于数据驱动的导弹视景仿真软件。本文深入研究了国内外视景仿真技术以及大尺度地貌可视化的现状,分析了常见的图形渲染平台以及导弹视景仿真基本结构,根据导弹飞行时的特点,本文研究实现了一种视景仿真程序中大尺度地貌可视化以及多源数据驱动仿真功能的设计方法。为了实现软件个性化以及跨平台功能,选择OSG(Open Scene Graph,开源场景图)仿真平台和Qt图形界面进行开发。首先,深入研究了大尺度地貌建模方法,结合视景仿真的考虑,对视景仿真中大尺度地貌可视化,采用一种等大小规则瓦片模型对地貌(地形、影像)数据进行划分,构建基于四叉树组织的金字塔层模型进行管理,在地貌实时渲染时,采用基于视点的四叉树细节层次(Levels of Detail,LOD)分割算法对地貌数据进行动态的调度。然后,通过对地貌场景生成相关技术分析,本文采用广度优先层次遍历替代传统递归遍历,对地貌数据对应的四叉树进行遍历,当四叉树深度较深时,提高了实时渲染速率。其次,对导弹视景仿真中的数据驱动研究分析,根据数据源驱动导弹飞行动画仿真的要求,采用导弹的六自由度,利用OSG的动画仿真技术进行视景仿真,针对数据源传输方式的不同,设计文件读取接口以及支持多源数据驱动的导弹数据驱动协议(Missile Data Driven Protocol,MDDP)。最后,采取面向对象的设计思想将视景仿真软件模块化设计,研发完成了基于数据驱动的导弹视景仿真程序。该视景仿真软件能够完整实现导弹飞行过程,达到了设计的要求。导弹视景仿真软件运行稳定流畅、无明显延迟,沉浸感良好,具有一定的实用性也为今后的研究拓展提供了实用价值。
[Abstract]:In recent years, simulation technology has been widely used in the military field, among which missile weapon system is one of the important research directions in military simulation. It can conduct missile interception, missile penetration, missile tactical drills. To avoid the cost of live-fire exercises and the impact on the natural environment, this paper designs and implements the missile visual simulation software based on data-driven technology by using the visual simulation technology. In this paper, the domestic and foreign visual simulation technology and the large-scale visual simulation technology are deeply studied. The present situation of scale geomorphology visualization, This paper analyzes the common graphics rendering platform and the basic structure of missile visual simulation, according to the characteristics of missile flying, In this paper, a design method of large-scale geomorphologic visualization and multi-source data-driven simulation in the visual simulation program is studied. OSG(Open Scene Graph-based simulation platform and QT graphical interface are selected for development. Firstly, the modeling method of large-scale geomorphology is deeply studied, and the visualization of large-scale geomorphology in visual simulation is combined with the consideration of scene simulation. A regular tile model of equal size is used to divide the geomorphological (terrain, image) data, and a pyramid layer model based on quadtree organization is constructed for management. When the geomorphology is rendered in real time, Dynamic scheduling of geomorphological data is performed by quadtree levels of detail (LOD) segmentation algorithm based on viewpoint. Then, by analyzing the related techniques of geomorphological scene generation, this paper uses breadth-first level traversal instead of traditional recursive traversal. The quadtree corresponding to geomorphological data is traversed. When the depth of quadtree is deep, the real-time rendering rate is improved. Secondly, the data-driven analysis of missile scene simulation is carried out, according to the requirement of data source driven missile flight animation simulation. Based on the six degrees of freedom of the missile and the animation simulation technology of OSG, the paper designs the file reading interface and the missile data drive protocol supporting multi-source data drive, aiming at the different transmission modes of the data source. The visual simulation software is modularized by using the object-oriented design idea, and the missile visual simulation program based on data drive is developed. The visual simulation software can realize the missile flight process completely. The missile visual simulation software runs stably and smoothly, has no obvious delay, has good immersion feeling, and has certain practicability and provides practical value for future research and development.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TJ760.6;TP391.9
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,本文编号:1649161
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