發(fā)布時(shí)間：2017-08-26 12:21

  本文關(guān)鍵詞：一種面向臨近空間的智能目標(biāo)發(fā)生器設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法

  更多相關(guān)文章： 臨近空間 虛擬視景 路徑規(guī)劃 粒子群算法 高層體系結(jié)構(gòu)

【摘要】：臨近空間飛行器憑借其速度快、體積小等突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)。目前，對(duì)臨近空間的研究仍然處于相關(guān)技術(shù)的攻堅(jiān)階段，主要存在著研究經(jīng)費(fèi)過(guò)高、目標(biāo)特性認(rèn)知不足、缺乏仿真驗(yàn)證平臺(tái)等問(wèn)題。本文針對(duì)以上問(wèn)題，構(gòu)建了面向臨近空間的目標(biāo)發(fā)生器，為臨近空間目標(biāo)特性的研究提供了平臺(tái)。同時(shí)，針對(duì)目標(biāo)發(fā)生器普遍存在的仿真目標(biāo)智能性和仿真環(huán)境真實(shí)性的不足，提出了改進(jìn)措施。具體的研究?jī)?nèi)容如下： 首先，分析了臨近空間高機(jī)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求和目標(biāo)發(fā)生器自身的設(shè)計(jì)目標(biāo)，構(gòu)建了目標(biāo)發(fā)生器的總體設(shè)計(jì)框架。結(jié)合模塊化的設(shè)計(jì)思想，，將目標(biāo)發(fā)生器劃分為目標(biāo)特性模擬、三維視景展示、智能算法優(yōu)化和目標(biāo)交互設(shè)計(jì)四個(gè)模塊，并設(shè)計(jì)了目標(biāo)發(fā)生器的軟件實(shí)現(xiàn)方法和硬件平臺(tái)。 其次，針對(duì)目標(biāo)發(fā)生器在仿真環(huán)境真實(shí)性方面存在的不足，采用以三維建模軟件Creator為基礎(chǔ)的模型構(gòu)建方法，構(gòu)建了面向臨近空間的三維模型庫(kù)。應(yīng)用三維虛擬視景渲染軟件Vega生成了逼真的三維視景，結(jié)合地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了二維目標(biāo)發(fā)生平臺(tái)，共同搭建仿真環(huán)境，提高了目標(biāo)發(fā)生器的真實(shí)性。同時(shí)，應(yīng)用LOD技術(shù)、紋理技術(shù)、實(shí)例技術(shù)等，降低了仿真中冗余多邊形的數(shù)量，提高了圖形渲染效率，提高了仿真的實(shí)時(shí)性。 再次，針對(duì)目標(biāo)發(fā)生器存在著仿真目標(biāo)智能性不足的缺陷，本文綜合考慮了臨近空間目標(biāo)的安全性、飛行環(huán)境、飛行特征等因素，構(gòu)建了目標(biāo)在三維環(huán)境中路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。對(duì)仿真環(huán)境進(jìn)行了柵格化處理，設(shè)計(jì)了路徑規(guī)劃的適應(yīng)度函數(shù)，并采用改進(jìn)的粒子群算法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)在不同雷達(dá)反射面積下的路徑規(guī)劃，有效地提高了目標(biāo)發(fā)生器的智能性。 最后，結(jié)合HLA仿真技術(shù)，分析了目標(biāo)發(fā)生器在仿真系統(tǒng)中的作用，提出了目標(biāo)聯(lián)邦成員的設(shè)計(jì)框架，并按照系統(tǒng)需求對(duì)目標(biāo)聯(lián)邦成員進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)發(fā)生器與仿真系統(tǒng)的集成，該平臺(tái)可以為仿真系統(tǒng)提供目標(biāo)發(fā)生、路徑規(guī)劃、目標(biāo)信息實(shí)時(shí)顯示、三維視景展示等功能。 本文構(gòu)建的目標(biāo)發(fā)生器有效地模擬了臨近空間目標(biāo)的特性，為目標(biāo)添加了智能運(yùn)動(dòng)行為，并采用二維地圖與三維虛擬視景結(jié)合的方式展示仿真過(guò)程，克服了傳統(tǒng)目標(biāo)發(fā)生器在智能性和真實(shí)性方面的缺失，可以為臨近空間高機(jī)動(dòng)目標(biāo)機(jī)理的研究提供了有力的驗(yàn)證平臺(tái)，可用于研究傳感器組網(wǎng)對(duì)臨近空間目標(biāo)的探測(cè)效能、測(cè)試環(huán)境對(duì)臨近空間飛行器的影響等，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：臨近空間 虛擬視景 路徑規(guī)劃 粒子群算法 高層體系結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V416.8;TP18
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 研究的背景與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)13-20
• 1.2.1 臨近空間目標(biāo)13-15
• 1.2.2 目標(biāo)發(fā)生器15-18
• 1.2.3 HLA 仿真技術(shù)18-19
• 1.2.4 人工智能中的路徑規(guī)劃問(wèn)題19-20
• 1.3 論文主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)20-23
• 第2章 面向臨近空間的智能目標(biāo)發(fā)生器的總體設(shè)計(jì)23-33
• 2.1 目標(biāo)發(fā)生器總體構(gòu)建23-26
• 2.1.1 總體框架分析23-24
• 2.1.2 系統(tǒng)需求分析24-26
• 2.2 目標(biāo)發(fā)生器功能模塊劃分26-28
• 2.2.1 目標(biāo)特性模擬模塊26-27
• 2.2.2 三維視景展示模塊27
• 2.2.3 智能算法優(yōu)化模塊27-28
• 2.2.4 目標(biāo)交互設(shè)計(jì)模塊28
• 2.3 軟件實(shí)現(xiàn)與硬件系統(tǒng)構(gòu)成28-31
• 2.3.1 軟件實(shí)現(xiàn)方式28-31
• 2.3.2 硬件系統(tǒng)構(gòu)成31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第3章 虛擬仿真視景構(gòu)建33-53
• 3.1 三維模型庫(kù)的創(chuàng)建及優(yōu)化33-41
• 3.1.1 模型構(gòu)建方法分析34-35
• 3.1.2 采用的建模方法及建模技術(shù)35-36
• 3.1.3 虛擬模型庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-37
• 3.1.4 虛擬模型創(chuàng)建37-39
• 3.1.5 模型優(yōu)化階段39-41
• 3.2 虛擬可視化平臺(tái)的創(chuàng)建及渲染41-49
• 3.2.1 總體設(shè)計(jì)框架42-43
• 3.2.2 平臺(tái)開(kāi)發(fā)流程43-44
• 3.2.3 虛擬視景構(gòu)建44-45
• 3.2.4 虛擬視景優(yōu)化45-47
• 3.2.5 應(yīng)用程序接口開(kāi)發(fā)47-49
• 3.3 二維地圖信息設(shè)計(jì)49-51
• 3.3.1 地理信息開(kāi)發(fā)準(zhǔn)備階段50
• 3.3.2 應(yīng)用程序建立階段50-51
• 3.4. 本章小結(jié)51-53
• 第4章 臨近空間目標(biāo)智能行為模擬53-71
• 4.1 目標(biāo)智能行為總體設(shè)計(jì)框架53-54
• 4.2 目標(biāo)智能行為特性分析54-56
• 4.2.1 臨近空間飛行器特性分析54-55
• 4.2.2 臨近空間環(huán)境特性分析55-56
• 4.3 目標(biāo)智能行為算法設(shè)計(jì)56-66
• 4.3.1 研究問(wèn)題描述56
• 4.3.2 算法優(yōu)化目標(biāo)56-57
• 4.3.3 算法設(shè)計(jì)思路57-61
• 4.3.4 優(yōu)化算法設(shè)計(jì)61-66
• 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-70
• 4.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)66-67
• 4.4.2 仿真結(jié)果展示67-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 基于 HLA 的目標(biāo)發(fā)生器構(gòu)建71-90
• 5.1 臨近空間高機(jī)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)仿真系統(tǒng)概述71-74
• 5.1.1 仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介71
• 5.1.2 仿真系統(tǒng)組成71-74
• 5.1.3 目標(biāo)發(fā)生器聯(lián)邦成員與仿真系統(tǒng)的關(guān)系74
• 5.2 目標(biāo)聯(lián)邦成員設(shè)計(jì)74-77
• 5.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)74-75
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)75-76
• 5.2.3 開(kāi)發(fā)流程設(shè)計(jì)76-77
• 5.3 目標(biāo)發(fā)生器聯(lián)邦成員開(kāi)發(fā)77-81
• 5.3.1 對(duì)象類(lèi)交互類(lèi)設(shè)計(jì)77-78
• 5.3.2 HLA 線程設(shè)計(jì)78-79
• 5.3.3 二維目標(biāo)發(fā)生平臺(tái)構(gòu)建79-80
• 5.3.4 三維視景展示平臺(tái)搭建80-81
• 5.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)81
• 5.4 仿真實(shí)驗(yàn)展示81-89
• 5.4.1 仿真開(kāi)發(fā)環(huán)境81-82
• 5.4.2 仿真流程82-83
• 5.4.3 仿真效果展示83-88
• 5.4.4 仿真結(jié)論88-89
• 5.5 本章小結(jié)89-90
• 結(jié)論90-93
• 參考文獻(xiàn)93-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單100-101
• 致謝101

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 牛兵,陳誼;二維GIS與三維視景仿真技術(shù)的結(jié)合及其在視景仿真中的應(yīng)用[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

2 吳潛;;臨近空間飛行器武器裝備建設(shè)發(fā)展思考[J];電訊技術(shù);2009年08期

3 王作龍;郭鄭欽;宗美玲;鐘昆霞;;視景仿真系統(tǒng)中三維建模的優(yōu)化方法[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2009年34期

4 解發(fā)瑜,李剛,徐忠昌;高超聲速飛行器概念及發(fā)展動(dòng)態(tài)[J];飛航導(dǎo)彈;2004年05期

5 何彥峰;;淺析臨近空間平臺(tái)的軍事應(yīng)用[J];國(guó)防科技;2007年06期

6 王艷奎;;臨近空間飛行器應(yīng)用前景及發(fā)展分析[J];國(guó)防科技;2009年02期

7 戈良東;高小玲;宮帥帥;劉盛銘;;臨近空間飛行器測(cè)控通信需求與策略分析[J];國(guó)防科技;2012年02期

8 郭勁;;臨近空間飛行器軍事應(yīng)用價(jià)值分析[J];光機(jī)電信息;2010年08期

9 蔡本睿;馮江瓊;;紅外點(diǎn)源目標(biāo)模擬器[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2012年08期

10 佛顯超;賈祥瑞;林青松;;導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的X波段雷達(dá)能力分析[J];火控雷達(dá)技術(shù);2009年03期

本文編號(hào)：741470