数字战场通信系统仿真关键技术研究与实现

发布时间：2020-05-27 22:46

【摘要】：随着信息化进程的加速,现代战争已经进入信息化时代,而信息战的一个重要组成部分便是战场通信系统。如何利用现代数字化和计算机可视化技术来武装和改造部队,并通过改变战场信息的传递方式和实现信息共享来提高部队的整体战斗力已经成为当前数字战场通信战研究的热点。传统的三维仿真技术不仅真实感较差,而且效率低下,已经很难满足现代战争实时性、多变性等要求。本文依托现代图形处理技术,提出了多项改进和优化的方法。本文所主要工作是根据这些相关实时仿真数据来构建数字化通信系统模型,并结合多种三维可视化技术,动态地仿真数字战场下通信系统的主要模块。其中涉及到的主要内容包括通信实体建模、基于粒子系统的通信传输仿真、通信态势标绘等。对其中的部分关键技术进行了深入研究和实践,并做了相应的优化,不仅增强了真实感,在渲染效率方面有了相应地提高。具体来说有如下几个方面:(1)战场通信实体三维建模及动态仿真:根据实际需求,提出了通信实体建模的简化构建方法,并以雷达基站为例详细介绍了构建过程。同时本文利用硬件加速(GPU)技术,动态的模拟了数字战场中典型的通信实体(如雷达基站预警机舰船)等的运作状态,相对于传统的CPU渲染方式效率有了很大地提高。(2)基于粒子系统的通信链路仿真:传统的通信链路仿真技术真实感较差,本文提出利用粒子系统模拟不同的战场通信实体间实时的通信链路信号传输状态的一种新方式。但是由于粒子系统在处理大规模粒子方面效率较低,本文借助硬件加速技术,在效率上作了相应的优化,在增强了真实感的同时,也提高了效率。(3)数字战场通信态势标绘:根据网络传输的数据,利用传统的基于公告板(BillBoard)等二维标绘技术实时地绘制出战场中各种通信实体模型的名称和信号传输箭头,并对三维通信态势标绘做了相关研究,为决策层提供更为直观的展示。本文围绕数字战场下通信系统仿真技术展开讨论与研究。为数字战场下通信系统的仿真提供了一套较为完整的可视化架构,并融入到三维场景中,满足了一定的实际需求。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：E11;TP391.41

【参考文献】