基于三維可視場景的多目標(biāo)運動模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、海圖標(biāo)繪系統(tǒng)是輔助艦船常規(guī)航海和作戰(zhàn)航海不可或缺的機電一體化設(shè)備，不僅能在常規(guī)航海作業(yè)中擬定航海計劃，充分做好出航準(zhǔn)備工作，在航行中及時準(zhǔn)確地測定航位，進行航跡推算、航行態(tài)勢顯示等，而且還能在作戰(zhàn)航海作業(yè)中，及時準(zhǔn)確的完成各種艦艇機動繪算，為艦艇戰(zhàn)術(shù)機動和武器裝備的使用提供支持和航行安全保證。
　　由于利用模擬器進行訓(xùn)練能夠更快更準(zhǔn)確地進行人員培訓(xùn)，并能夠節(jié)省大量訓(xùn)練費用，因此在各行業(yè)，尤其是在軍事領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。本文設(shè)計

2、的多目標(biāo)運動模擬系統(tǒng)為航海業(yè)務(wù)人員提供了能夠模擬真實環(huán)境的目標(biāo)及本船運動的仿真平臺，能夠開展各種基于海圖標(biāo)繪臺的航海作業(yè)訓(xùn)練，使系泊狀態(tài)下對船員進行航海綜合業(yè)務(wù)訓(xùn)練更完善；同時，也有利于航海業(yè)務(wù)流程的改進及海圖標(biāo)繪系統(tǒng)功能的提升。
　　本文采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計一個多目標(biāo)模擬器，以此來增進海圖標(biāo)繪系統(tǒng)的人機交互功能的用戶體驗，并實現(xiàn)輔助航海長進行模擬訓(xùn)練的功能。在多目標(biāo)模擬器中，一是，可以實現(xiàn)三維場景的漫游，直觀的觀察船體的周圍情

3、況；二是，可以實現(xiàn)在進行模擬訓(xùn)練時，對整個二維場景中的所有船只動態(tài)進行觀察。并且把目標(biāo)船體的各個屬性信息數(shù)據(jù)，如航向、航速、當(dāng)前經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)，實時的傳輸?shù)胶D標(biāo)繪系統(tǒng)中，實現(xiàn)標(biāo)繪臺與模擬器的信息交互。
　　首先，本文介紹了海圖標(biāo)繪系統(tǒng)的發(fā)展情況，包括國內(nèi)及國外的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)發(fā)展?fàn)顩r定出本文的設(shè)計方向以及多目標(biāo)模擬器總體設(shè)計方案。
　　其次，本文根據(jù)總體方案，針對每個模塊所要實現(xiàn)的功能，進行設(shè)計。在三維場景模塊中，首先利用D

4、EM數(shù)據(jù)建立數(shù)字地形，然后利用在GoogleEarth Pro下載的紋理對數(shù)字地形進行紋理貼圖形成三維地形；然后，利用3ds Max建立3D目標(biāo)模型，并導(dǎo)入三維地形中，根據(jù)運動數(shù)學(xué)模型對其進行控制，并利用Unity自帶組件實現(xiàn)航跡規(guī)劃功能；
　　最后，利用CAN總線通信技術(shù)實現(xiàn)模擬器與海圖標(biāo)繪臺之間的信息交互，并設(shè)計測試軟件對通信效果進行測試，以及利用Unity內(nèi)建Network類實現(xiàn)模擬器間的網(wǎng)絡(luò)通信。利用該模擬器進行仿真實驗，