著陸場三維可視化關鍵技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、著陸場指揮顯示系統(tǒng)擔負著收集航天器著陸過程中的地面測控信息、直觀準確地為指揮員提供返回艙的實時狀態(tài)、著陸區(qū)的位置和地形、人員設備配置等實際情況、輔助完成對返回艙和航天員搜索救援方案的制定等任務。目前顯示系統(tǒng)多是采用文本與曲線顯示相結合的方式,只能為指揮員提供一、二維數據顯示方法,該方法不能給指揮員提供直觀的著陸現(xiàn)場的空間信息,搜救決策方案很大程度依賴于指揮員的空間想象能力和執(zhí)行任務的經驗,因而,建立著陸場三維可視化系統(tǒng)成為一項迫在眉睫的

2、任務。本文結合作者自身工作經驗,提出了一種著陸場三維可視化系統(tǒng)的設計方案,并對其關鍵技術進行了研究探討。
　　 首先,提出了一種著陸場三維可視化系統(tǒng)的設計方案,定義了基于地形的虛擬場景結構樹和面向對象的層次組織模型,用來有效管理系統(tǒng)中每個實體對象,實現(xiàn)三維可視化場景的快速繪制。其次,根據著陸場三維可視化系統(tǒng)建設的需要,著重研究了基于OpenGL的著陸場三維視景生成技術、基于粒子系統(tǒng)的特殊效果實現(xiàn)技術、基于OpenGL的可見性判定

3、等三項關鍵技術。
　　 第一,采用本文所研究的方法,結合航天著陸場實際情況,對著陸場三維可視化系統(tǒng)中的天空、地形、返回艙、飛機、搜救車輛等關鍵三維場景進行了模擬實現(xiàn)；
　　 第二,采用粒子系統(tǒng)實現(xiàn)了航天器尾焰、雨雪天氣等關鍵三維效果模型；
　　 第三,結合openGL圖形開發(fā)庫,對著陸場三維場景進行可見性判斷,避免了系統(tǒng)對所有的三維實體進行實時繪制,大大減少了系統(tǒng)開銷,加速三維場景實時顯示的速度。