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面向虚拟试验的虚拟环境构建技术

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内容提要


本书针对装备虚拟试验的需求,介绍了面向虚拟试验的虚建技术。本书的主要内容分为两部分:虚拟综合自然环境和虚拟。在虚拟综合自然环境构建方面,主要介绍了虚拟大气、虚拟地然环境的构建方法,并给出了具体的基于SEDRIS的大气、地形的表示与交换方法。在虚拟环境效应模型方面,介绍了常用的典电磁波和激光在大气中的传输效应以及车辆在多类地形中的通过书不仅讲述了各类虚拟环境和环境效应的建模方法,更面向应用了各类环境资源在虚拟试验体系中的实现方法。本书针对装备虚拟试验的需求,介绍了面向虚拟试验的虚拟环境构建技术。本书的主要内容分为两部分:虚拟综合自然环境和虚拟环境效应。在虚拟综合自然环境构建方面,主要介绍了虚拟大气、虚拟地形两类自然环境的构建方法,并给出了具体的基于SEDRIS的大气、地形环境数据的表示与交换方法。在虚拟环境效应模型方面,介绍了常用的典型天气下电磁波和激光在大气中的传输效应以及车辆在多类地形中的通过效应。本书不仅讲述了各类虚拟环境和环境效应的建模方法,更面向应用详细叙述了各类环境资源在虚拟试验体系中的实现方法。

目录


目录
前言
章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 综合自然环境建模与仿真 2
1.2.1 综合自然环境的定义 2
1.2.2 综合自然环境建模的发展历程 4
1.3 虚拟试验体系结构 6
1.3.1 HLA 体系结构 6
1.3.2 TENA 体系结构 7
1.3.3 HIT-TENA 体系结构 9
1.4 HIT-TENA 中的虚拟环境构建 
章 综合自然环境的数据表示与交换 14
2.1 SEDRIS 概述 14
2.1.1 SEDRIS 目标 14
2.1.2 SEDRIS 组成结构 15
2.1.3 SEDRIS 运行原理 18
2.1.4 SEDRIS 应用现状 19
2.2 SEDRIS 环境数据表示 20
2.2.1 DRM 20
2.2.2 EDCS 24
2.2.3 SRM 34
2.3 SEDRIS 环境数据交换 36
2.3.1 STF 36
2.3.2 API 37
2.4 SEDRIS 工具 39
2.4.1 SEDRIS Focus 39
2.4.2 SEE-IT 44
第3 章 虚拟大气环境构建技术 51
3.1 虚拟大气环境发展历程 51
3.2 虚拟大气环境构建思路 53
3.3 大气数值模式 54
3.3.1 中尺度大气数值模式 54
3.3.2 MM5 模式的组成 55
3.3.3 MM5 模式的运行 63
3.3.4 MM5 模式辅助软件 66
3.4 基于SEDRIS 的大气环境数据表示与交换 67
3.4.1 基于SEDRIS 的大气数据表示 67
3.4.2 大气环境数据插值计算 71
3.4.3 基于SEDRIS 的大气环境数据交换技术 72
3.5 虚拟大气环境资源生成软件 74
3.5.1 大气环境数据高度计算流程 74
3.5.2 需求分析 75
3.5.3 静态模型 77
3.5.4 动态模型 77
3.6 虚拟大气环境资源构建实例 79
3.6.1 基于MM5 模式的大气环境数据生成 79
3.6.2 符合SEDRIS 的虚拟大气环境资源生成 79
第4 章 虚拟地形环境构建技术 85
4.1 虚拟地形环境发展历程 85
4.2 虚拟地形环境数据源及预处理方法 86
4.2.1 地形环境数据源 87
4.2.2 地形环境数据预处理 88
4.3 基于SEDRIS 的地形环境数据表示与交换 89
4.3.1 基于SEDRIS 的地形环境数据表示 89
4.3.2 基于SEDRIS 的地形环境数据交换 93
4.4 地形通过环境效应构建 95
4.4.1 直线行驶性能分析 95
4.4.2 转向行驶性能分析 97
4.4.3 稳定性性能分析 0
4.4.4 克服垂直壁性能分析 0
4.4.5 克服壕沟性能分析 2
4.4.6 路径规划方法分析 3
4.5 虚拟地形环境资源软件开发 5
4.5.1 虚拟地形环境构建软件 5
4.5.2 地形环境资源组件 111
4.5.3 地形通过环境效应组件 116
4.6 虚拟地形环境构建实例 123
4.6.1 虚拟地形环境构建 124
4.6.2 虚拟地形环境服务 128
4.6.3 地形通过效应服务 130
第5 章 复杂环境数据合成技术 137
5.1 特殊环境数据生成方法 137
5.1.1 特殊大气环境数据生成方法 138
5.1.2 特殊电磁环境数据生成方法 164
5.1.3 特殊地形环境数据生成方法 166
5.2 基础环境数据与特殊环境数据合成方法 168
5.2.1 虚拟自然环境想定空间构建方法研究 168
5.2.2 环境数据在空间上的三维插值方法 171
5.2.3 环境数据在不同空间上的平移方法 173
5.3 环境数据合成软件设计 174
5.3.1 环境数据合成思路 174
5.3.2 用例分析 175
5.3.3 静态模型 177
5.3.4 动态模型 178
5.4 环境数据交互组件设计 180
5.4.1 需求分析 180
5.4.2 静态模型 182
5.4.3 动态模型 183
5.5 复杂环境合成应用实例 184
5.5.1 应用实例描述 184
5.5.2 环境数据生成 184
5.5.3 环境数据交互 190
参考文献 193
第6 章 电磁波传输环境效应构建技术 195
6.1 虚拟试验中的电磁波传输模型发展历程 195
6.2 电磁波传输环境效应模型 196
6.2.1 理想空间传输模型 196
6.2.2 晴天传输模型 198
6.2.3 雾天传输模型 199
6.2.4 雨天传输模型 200
6.2.5 雪天传输模型 202
6.2.6 电磁波传输环境效应模型测试 203
6.3 电磁波信号模型 205
6.4 电磁波传输环境效应组件设计 209
6.4.1 需求分析 209
6.4.2 概要设计 2
6.4.3 界面设计 211
6.5 电磁波传输虚拟试验系统 213
6.5.1 系统组成 213
6.5.2 虚拟导弹组件设计 217
6.5.3 虚拟舰船组件设计 221
6.5.4 系统运行 229
参考文献 234
第67 章 激光传输环境效应构建技术 236
7.1 虚拟试验中的激光传输模型发展历程 236
7.2 激光传输环境效应模型 237
7.2.1 中低散射介质传输效应模型 238
7.2.2 高散射介质传输效应模型 245
7.3 激光传输环境效应组件设计 250
7.3.1 需求分析 250
7.3.2 静态模型 252
7.3.3 界面设计 254
7.4 激光传输虚拟试验系统 257
7.4.1 系统组成 257
7.4.2 激光照射器组件 260
7.4.3 虚拟坦克组件 264
7.4.4 激光制导导弹组件 267
7.4.5 系统运行 272
参考文献 276


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