基于三维地球场景的干扰条件雷达探测范围可视化方法

计算机与现代化 ›› 2020, Vol. 0 ›› Issue (10): 90-96.

基于三维地球场景的干扰条件雷达探测范围可视化方法

(大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024)

出版日期:2020-10-14 发布日期:2020-10-14
作者简介:吴忠得(1994—),男,河北东光人,硕士研究生,研究方向：战场电磁态势三维可视化，虚拟产品开发，E-mail: 2990582953@qq.com; 罗晓芳(1961—),女,副教授,硕士生导师,硕士,研究方向：智能CAD，产品数据管理，E-mail: lxf@dlut.edu.cn; 侯增选(1964—),男,教授,博士生导师,博士,研究方向：计算机辅助技术,虚拟产品开发，E-mail: houzengxuan@dlut.edu.cn; 段鹏轩(1995—),男,硕士研究生,研究方向：固体火箭发动机绝热层缠绕，E-mail: 1402581212@qq.com; 李楠楠(1994—),女,硕士研究生,研究方向：计算机辅助技术,虚拟产品开发，E-mail: 1308375356@qq.com。

Visualization of Radar Detection Range Based on 3D Earth Scene Under Interference Condition

(School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China)

Online:2020-10-14 Published:2020-10-14

摘要/Abstract

摘要： 雷达探测范围的三维可视化是现代战场电磁态势显示的关键组成部分。以电子对抗情况中雷达探测范围模型为基础，深入研究雷达局部坐标与地心直角坐标的转换算法，提出一种基于三维地球场景绘制理想条件与干扰条件下雷达探测范围的可视化方法。研究设计基于理想条件与干扰条件下雷达探测范围可视化数据需求的数据库，并基于三维地球场景平台ArcGlobe，结合OpenGL绘图技术，应用该可视化方法开发海战场电磁态势显示系统。实验结果表明该可视化方法能够高效形象地在三维地球场景下展现理想条件与干扰条件下的雷达探测范围，为指挥员洞察战场态势提供支持。

关键词: 三维地球场景, 雷达探测范围, 三维可视化, ArcGlobe

Abstract: The 3D visualization of radar detection range is the key component of the display of modern battlefield electromagnetic situation. This paper puts forward a visualization method of radar detection range drawing based on the 3D earth scene. The method is based on the model of radar detection range in electronic countermeasures under ideal conditions and interference conditions, and combines with the coordinates transformation method between the geodetic coordinate system and geocentric coordinate system. By studying and designing a database based on the visualization data requirements of radar detection range under ideal conditions and interference conditions, based on the 3D earth scene platform ArcGlobe and OpenGL technology, we apply the visualization method to develop the marine battlefield electromagnetic situation display system. The experimental results show that the visualization method can accurately and vividly show the radar detection range in 3D earth scene under ideal conditions and interference conditions, and provide support for commanders to insight into the battlefield situation.

Key words: 3D earth scene, radar detection range, 3D visualization, ArcGlobe

吴忠得, 罗晓芳, 侯增选, 段鹏轩, 李楠楠. 基于三维地球场景的干扰条件雷达探测范围可视化方法[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(10): 90-96.

WU Zhong-de, LUO Xiao-fang, HOU Zeng-xuan, DUAN Peng-xuan, LI Nan-nan. Visualization of Radar Detection Range Based on 3D Earth Scene Under Interference Condition[J]. Computer and Modernization, 2020, 0(10): 90-96.

参考文献

［1］王思卿,乔勇军. 复杂CGF空战环境中雷达探测模型研究［J］. 现代防御技术, 2019,47(2):95-100.
［2］刘正堂,程彦杰,马辉. 分布式干扰下雷达探测区三维建模与仿真［J］. 火力与指挥控制, 2016,41(7):118-120.
［3］韩晓宁,陈希,王娇艳. 三维海战场雷达探测可视化研究与实现［J］. 计算机科学, 2013,40(3):147-150.
［4］陈超. 基于光线投射算法的雷达探测范围可视化研究［D］. 北京:北京理工大学, 2016.
［5］徐鹏,王振华,刘东青,等. 基于STK的雷达威力三维可视化仿真方法［J］. 空军预警学院学报, 2018,32(2):114-117.

［6］任菲,王家润,李小娟,等. 基于OSG的三维雷达探测范围构建与优化实现［J］. 计算机与现代化, 2018(4):111-116.

［7］柳锦宝,王增武,李玉婷,等. ArcGIS Engine开发技术基础教程［M］. 北京:科学出版社, 2018.
［8］ KESSENICH J, SELLERS G, SHREINER D. OpenGL编程指南［M］. 王锐,等译. 北京:机械工业出版社, 2017.
［9］梅中磊,曹斌照,李月娥,等. 电磁场与电磁波［M］. 北京:清华大学出版社, 2018.
［10］丁鹭飞,耿富录,陈建春. 雷达原理［M］. 北京:电子工业出版社, 2014.
［11］CURRY G R. 雷达基础知识：雷达设计与性能分析手册［M］. 杨勇,等译. 北京:科学出版社, 2018.
［12］高颖,葛飞,周士军,等. 基于复杂电磁环境雷达信息实时可视化系统［J］. 西北工业大学学报, 2015,33(3):413-419.
［13］齐锋,刘雅奇,娄宁. 一种简化的雷达三维探测数据生成方法研究［J］. 计算机仿真, 2010,27(3):12-15.
［14］黄立人,高砚龙,任立生. 关于NEU(ENU)坐标系统［J］. 大地测量与地球动力学, 2006,26(1):97-99.
［15］孟靖. 大地天文测量星图定位与识别算法的研究［D］. 西安:西安电子科技大学, 2010.
［16］仝巧珍,赵计环. 谈大地坐标系和空间直角坐标系转换的研究［J］. 山西建筑, 2011,37(8):194-195.
［17］凌震莹. 大地坐标系与站心地平直角坐标系的坐标转换［J］. 声学与电子工程, 2009(4):31-34.
［18］陈石平,庄桂玉,徐彬雄,等. GIS高精度目标点采集器设计及其计算方法［J］. 全球定位系统, 2018,43(1):65-69.
［19］程晓光,刘唐兴,杨新民. 基于检飞威力图的防空雷达三维威力区计算［J］. 现代雷达, 2017,39(5):8-12.
［20］邱航. 虚拟战场中复杂场景建模与绘制若干关键技术研究［D］. 成都:电子科技大学, 2011.
［21］聂小波,邢光成,陈涛,等. OpenGL及其在DEM可视化中的应用［J］. 地理空间信息, 2009,7(3):48-50.

[1]	张高义1, 徐杨1, 2, 曹斌1, 3, 李毅飞3. 基于数字孪生的铝电解槽三维可视化监控系统[J]. 计算机与现代化, 2024, 0(05): 104-109.
[2]	王晓宇, 孙卡. 基于osgEarth的三维虚拟校园可视化[J]. 计算机与现代化, 2020, 0(11): 89-93.
[3]	任菲,王家润,李小娟,尹辉. 基于OSG的三维雷达探测范围构建与优化实现[J]. 计算机与现代化, 2018, 0(04): 111-.
[4]	李国瑞,车明,王琳慧. 基于三维GIS的环境信息动态可视化[J]. 计算机与现代化, 2015, 0(4): 47-53,60.
[5]	桂思怡，林国顺. 基于DirectX的立体装箱三维可视化辅助模块技术[J]. 计算机与现代化, 2014, 0(2): 15-18+23.
[6]	伍中联;孙卡;王新春;李俊. 校园三维可视化仿真系统的设计与实现[J]. 计算机与现代化, 2013, 1(2): 76-79.
[7]	秦雯;孙卡;张小锋. 虚拟校园建模方法及关键技术的研究 [J]. 计算机与现代化, 2013, 1(1): 106-109.
[8]	王晓利;马大喜. 基于ArcScene的遥感影像三维可视化技术研究与应用[J]. 计算机与现代化, 2012, 1(6): 54-57.
[9]	何耀光;陆培军;胡郁华. 基于三维全景的可视化平台技术的研究与实践 [J]. 计算机与现代化, 2010, 1(12): 145-148.