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[硕士论文] 蒋捷
软件工程 东南大学 2012(学位年度)
摘要:如何能够较为逼真的再现战场环境,是目前军事作战仿真领域研究的热点,而虚拟战场地形可视化是战场环境仿真的重要内容,也是一个非常重要的研究课题。本文正是在这个背景下,立足现有军事数字地图,借助现代技术手段,对虚拟战场地形可视化系统进行了研究、设计与实现。
   本文的主要工作包括如下方面:
   1.通过对三维图形几何变换、投影变换基本原理的研究,构建了三维场景。
   2.引入小波分析方法对地形数据进行分解与重构,利用了基于小波分析的多分辨率地形建模方法,实现了多分辨率地形模型的动态构建,通过构建四叉树索引结构,实现对地形块进行快速搜索,达到数据压缩和简化的目的。在地形实时绘制过程中,为了消除地形块之间的“裂痕”,设计了一种多分辨率等级过渡算法,进而实现了一种多分辨率地形实时生成和绘制算法,提高了地形绘制的速度和精度。
   3.通过键盘控制设计和鼠标控制设计实现了手动漫游,此外,使用了一种基于路径寻址的自动漫游算法,采用多次样条插值的方法实现对飞行路线的控制,很好地实现了自动漫游控制,提高了漫游过程中路径规划的精度。
   4.通过对虚拟战场地形可视化系统需求分析,对系统功能进行了设计,实现了可视化系统的地形数据模型输入、地形简化、虚拟战场漫游等功能。
   本文的研究工作基本满足了作战仿真、模拟训练和作战指挥过程中对地形可视化的需求,系统界面友好、稳定性高、交互操作性强,具有较好的军事应用价值。
[硕士论文] 李艳
计算机软件与理论(软件工程领域) 重庆大学 2009(学位年度)
摘要:目前,随着科学技术的飞速发展,军事模拟仿真技术出现了新的飞跃。基于战场仿真的作战模拟形式逐步取代了传统的经验数学模型的作战模拟方式以及实战演习。传统的沙盘模型由于占地面积大、携带不方便等原因,已经越来越不适应于战场指挥中,而电子沙盘的出现在军事上弥补了现实操作不便,为各级作战指挥提供训练实践技能的机会,是辅助指挥决策的重要工具。电子沙盘集成了图形图像、多媒体、地理信息、数据库引擎、自动控制等多种技术,能形象地显示作战地区的地形、表示敌我阵地组成、地形地貌特点等情况,可用于研究地形、敌情、作战方案、组织协同动作、实施战术演练、研究战例和总结作战经验等。
   在开发前期对地形仿真的关键技术---三维地形建模的方法、图像处理、地形转换等作出了大量研究,其次分析了电子沙盘的具体需求,最后对电子沙盘的整体架构和各项功能做了详细的设计;通过三维模拟技术,实现了战区内三维地形的快速建模和漫游、交互功能,为战斗人员提供了一个三维、动态的、可交互的作战模拟地形环境,电子沙盘的真实感实现是建立作战模拟可视化系统的关键,同时也是一个难点问题。电子沙盘在军事领域具有很好的应用价值。
   基于军事训练的电子沙盘取得了以下几个方面的成果:
   ①实现了纸制军用地图经过多种方法转换成数字电子地图,并对数字地图进行灰度处理、二值化处理、细化处理得到高质量的地图,然后运用专业图形软件进行处理得到二维矢量。
   ②研究生成三维地形的方法基础上,采用三维地形数据获取方法,利用三维地形生成的相关技术,实现地形的转换,并通过电子沙盘完全展示了计算机仿真系统的人机交互感,基本实现了战役演练的逼真战场环境。
   ③实现了环境控制子菜单,能够在场景中动态的设置自然环境。
   ④实现了在短时间内,能够自动的、快速的由数字地图实现三维地形。
   电子沙盘已经成功的应用到本单位的训练中,运行情况良好。目前从训练的结果看,取得的效果比较显著,从而使本单位的信息化建设上了一个新台阶。
[硕士论文] 蒋虎
信号与信息处理 电子科技大学 2009(学位年度)
摘要:军用电子地图是情报侦察、作战训练和军事指挥等方面必不可少的基础信息,在数字化战场建设中占据着重要的地位。为了给作战指挥员提供更直观的战场环境信息,对航片地图的需求也日益凸显。作为论文来源的某军工项目,通过对指挥车系统的矢量电子地图模块的升级改造,实现了航片地图和矢量地图的可视化集成,从而提高作战指挥的效率。 论文主要研究了航片的配准、拼接,航片地图数据的组织与管理,以及航片地图和矢量地图的可视化集成,具体研究工作体现在以下两大部分: 第一部分研究了图像的配准与拼接算法: (1)探讨了基于相位相关图像配准,并介绍了它的一种改进算法。 (2)研究了基于点特征的图像配准三大关键技术:通过对角点结构特征的分析,采用SUSAN算子提出了一种基于角点结构的快速角点检测算法,并定义了一种基于圆环的具有更好的抗旋转性能的角点特征描述符;研究了基于不变量的角点匹配算法,通过使用一定的约束条件和先验知识,改善了角点匹配的速度;探讨了图像拼接接缝消除技术。 第二部分研究了航片地图与矢量地图可视化集成,包括: (1)通过对航片地图系统设计要求与原则的分析,深入研究了系统实现的关键 技术:影像块的划分、影像压缩、影像金字塔组织策略的选择等。 (2)通过对Google地图及其地图API的研究,编写了Google地图抓图软件, 以抓取地图图像作为本文设计的影像管理系统的测试地图数据。 (3)研究了在地图可视化过程中的航片数据的索引和调度机制,探讨了航片地图和矢量地图可视化集成技术。 (4)航片地图软件二次开发接口设计。选用C++动态链接库的二次开发接口,为用户提供影像数据索引与调度、以及地理坐标转换功能。同时在本文设计的DLL接口基础上,升级了装甲指挥车系统的电子地图模块,实现了航片地图与矢量地图的可视化集成。
[硕士论文] 冯欣
计算机应用技术 大连理工大学 2008(学位年度)
摘要:随着国防军队建设的发展,信息化建设凸显其重要性。战场各种信息的变化越来越快,也越来越多样化。军队决策者在尽可能短的时间内依据有效底层数据做出正确决断,将影响整个部队的战略部署及行动。因此需要有效的决策支持系统辅助决策。 决策支持技术以数据仓库、OLAP(联机分析处理)等技术为主。数据仓库是一个面向主题的、集成的数据集合。它能为军事决策支持管理准备有效数据。联机分析处理则从不同的角度提供了数据的分析功能,能为军队决策者提供军事数据的全局视图。 本文根据目前军队单位针对基于数据仓库技术的决策支持系统的迫切需要,对基于数据仓库的决策支持系统的体系结构和模型进行了研究和探讨。在分析了数据仓库的技术特点、组成以及决策支持系统结构的基础上,在军队自组信息网络环境中,设计并实现了C/S模式下的基于数据仓库的军事地图管理决策支持系统。该系统通过数据仓库整合了分散在军队各时期的数据,使用OLAP提供了从不同的角度分析数据的功能,为军队决策者在军事地图需求和地区战略重要性分析方面提供了重要的参考信息。 该系统已在军队测绘单位投入试运行。测绘单位决策者可以使用系统进行分析,获得请领单位需求、地图需求量和地区战略地位重要性等指标数据。并能够据此指标制定更为准确的军事地图测绘计划,评估地区军事战略重要性等。 总之,基于数据仓库的军事地图管理决策支持系统解决了军队决策者制定决策时,仅凭借经验判断,而缺少数据支持这一问题。实践证明,使用该系统后,决策者的分析决策正确率得到提高。可见,该系统能够为军队制定正确的发展战略提供强有力的支持,是进一步构建军队数据仓库和决策支持系统的参考依据,具有十分重要的现实意义。
[硕士论文] 张明
机械设计及理论 山东大学 2007(学位年度)
摘要:信息化成为当今军事发展的潮流。在军事活动中,军事仿真、虚拟战场环境、计算机网上军事演习等得到了广泛的应用。面对新的军事变革,传统的纸质地图表示地理信息的方式越来越难以满足军事活动的需要。因此,本文基于MATLAB和VRML,通过对纸质地图进行三维重建的研究,尝试开发利用纸质军事等高线地图生成三维模型的系统,为后继的电子沙盘的开发打下基础。
   本文首先对等高线地图三维重建的有关理论进行了探讨。目前在地图三维重建方面主要有两种方法:一是利用人力进行地图的分层重绘;二是利用航空拍照配合高程信息进行二维显示。但这两种方法因工作量大或因价格昂贵,均难以推广。于是一些图形处理工作者提出了一种基于纸质印刷地图进行三维重建的方案。其思想是先将纸质地图扫描为256色灰度图或全色的bmp图,进而利用VC++或Delphi等开发软件对其进行处理,经过分层提取、补断、矢量化、网格化,最后获得具有真实感的三维立体地形图。本文的研究也是基于这种思路。在等高线的分层提取中,针对基于HIS颜色模型中H分量进行提取的不足,本文提出了基于H和S分量联合进行提取的方法;在等高线的矢量化中,针对经典矢量化地形等高线的方法需细化的不足,采用了一种基于圆跟踪的自动适应的矢量化方法;在等高线的网格化中,对网格的剖分方式、插值方法和误差分析进行了探讨。
   其次,本文以上述理论研究为基础,以MATLAB和VRML为工具,开发了军事等高线地图的三维重建系统。该系统可实现纸质军事等高线地图生成三维模型。该系统的开发基于OOP(面向对象编程)的思想,采用了模块化的设计。本文介绍了该系统的模块结构、各模块的工作流程及有关函数的程序流程。
   最后,以1:50000的军事等高线地图为例,对本系统的使用方法进行了演示并介绍了有关注意事项。本课题的研究,对推进我军的信息化建设,对提升部队战斗力水平有一定的现实意义。本系统生成的三维模型可用于军事训练、模拟作战和作战指挥。
[硕士论文] 谢婕
模式识别与智能系统 重庆大学 2007(学位年度)
摘要:本文对基于GIS的嵌入式军用电子地图系统的应用进行了研究。文章对GIS概述进行了较为深入的探讨,提出了面向对象技术应用到人机交互系统,在此基础上设计了合理的GIS数据模型,给出了地理要素数据结构,重点讨论了军用电子地图中的GPS定位和目标跟踪器定位。首先对GPS特点和组成进行了较为深入的探讨,然后根据GPS信号的流向来详细分析阐述,第一步是GPS信息的提取,包括串口编程和GPS数据的提取,第二步是坐标转换,这是GPS重要的一个步骤之一,第三步是地图匹配技术,包括了GPS误差特性的分析和基于Kalman滤波的地图匹配。最后通过试验对该系统进行了测试,取得了较好的效果,验证了本系统能够实现应用的基本功能,具有一定的实用价值。
[博后论文] 江雯倩
地理学;地图学与地理信息系统 中国科学院大学;中国科学院遥感与数字地球研究所 2015(学位年度)
摘要:随着信息化技术的发展,地理信息技术发展迅速,被应用到各行各业。很多传统的地图技术也被现代的信息技术所取代。在军事信息化业务中,地理信息技术的应用也越来越广,地理空间信息是战场态势信息的重要组成部分,缺少了它,一线作战部队便无法了解战场的地理环境特点,武器装备便成了“瞎子”,所以能够反映战场地理空间信息的军用地图和军用数字地图发挥着愈来愈重要的作用。如何能够快速、高效地生产出高质量的军用地图和军用数字地图,有效的保障军队作战的需要,是地图工作者必须面对和解决的问题。虽然当前能进行地图制图的通用软件和数字地图制图软件的种类不少,但是还没有满足各军警部队对数字地图使用需求的制图软件。
  报告针对目前各军警种需要在多种比例尺、多种类型、多个区域的地理底图上自由标绘军事符号的需求,首先提出军事标号符号存储的结构化标准,解决各军警种军事标号符号的定制化和扩展化需求;其次,基于GeoBeans地理信息平台采用军事标号符号层次化模型实现军事标绘制图的整个渲染流程,完成通用军警作战标绘与制图打印系统的设计和实现工作;最后,将通用军警作战标绘与制图打印系统扩展到各军警种的实际应用系统,针对边防部队作战标绘与制图打印系统、警用作战标绘与制图打印系统、边防综合指挥训练系统、航图制作系统以及雷达标绘系统的实际定制化需求完成这个五个应用系统的实践开发工作,并通过以上五个软件的实践成果验证军事标号符号的结构化存储和军事标绘符号层次化模型的渲染显示可以极大地简化用户军事标绘的复杂度,便于用户自定义扩展军事标号符号并进行高质量的输出打印。
  本报告主要创新点是提出了军事标号符号层次模型,对军用地图符号化流程和军事标号符号结构进行合理抽象与组织,形成可扩展性好,维护方便的一组对象模型,并在此基础上结合各军警种军事标绘制图的共性需求,设计一套方便应用扩展的军警作战标绘与制图打印系统。
[硕士论文] 李磊
导航、制导与控制 哈尔滨工程大学 2006(学位年度)
摘要:本论文是在ECDIS国际标准化的大趋势下,以我校研制的某型电子航海图系统没有符合国际标准为背景,选择VxWorks操作系统,并对基于VxWorks的ECDIS系统,特别是基础显示平台进行设计与实现。 电子海图显示与信息系统,英文简称ECDIS,由于其形象直观,灵活,功能一体化、自动化和软硬件标准化诸多优点,是获IMO批准的唯一可替代纸制海图的系统,它的技术和标准由国际海道测量组织(IHO)、国际海事组织(IMO)和国际电工委员会(IEC)共同制定。 本文首先对ECDIS的相关国际标准,VxWorks以及其交互开发环境Tornado,图形开发工具Zinc和UGL,坐标变换的数学基础等理论基础进行介绍。 其次,对IHO数字海道测量数据传输标准(即S-57规范)和ECDIS海图内容与显示规范(即S-52规范)这两个国际标准进行了深入研究。并以此为基础,对VxWorks下基础显示平台两大关键组成部分SENC和表示库的内容进行设计和实现。其中,给出了SENC的主要内容、设计原则和最后的格式转换流程,详细介绍了S-52表示库的各个组成部分的使用方法和实现流程。基本实现基础显示平台是本文的重点部分,也是本文工作的主要内容。 第三,对VxWorks下ECDIS系统的软硬件进行简要的设计,重点放在软件的功能设计上,指出今后工作的主要方向。 最后,对论文进行总结,指出本文研究的主要成果和存在的一些问题。
[硕士论文] 刘春梅
控制理论与控制工程 东北大学 2005(学位年度)
摘要:本文主要研究了如何从军事地图中提取出用于三维重建的目标轮廓线即等高线问题,为后续研究奠定了基础。 从地理信息系统领域研究应用的历史和现状入手,简要介绍了三维地理信息系统构成,研究了相关的背景及理论知识,同时也阐述了军事电子地图及三维可视化系统的理论和它的研究意义。 深入地探讨了采用扫描仪录入地图数据的条件下,地图各要素的分割、细化和矢量化等问题。采用按照颜色聚类理论实现了对扫描图像中各种不同颜色要素的分割,同时根据地图要素的颜色特征提出改进算法,提高了计算机的运行速度,减少了运算量;在对分割出的等高线进行细化时,在经典Hilditch细化算法基础上,提出了改进算法,提高了细化的质量,避免了端点、孤立点等信息的丢失,同时也提高了计算机的细化速度;对于细化后的等高线,在Freeman链码标定和边界轮廓跟踪的基础上提出了自适应的矢量化方法,该方法在确保点位精确度前提下,可获得以弧段为单位的数量数据,同时依据等高线的形态取样,从而达到了压缩数据目的,这种算法处理速度快、精度高、存储量小,矢量化效果很好。最后用最小二乘法和Bezier曲线进行曲线拟合,很有实用价值。
[硕士论文] 陈玉聪
控制理论与控制工程 东北大学 2005(学位年度)
摘要:随着计算机技术的飞速发展,军事电子地图以其方便快捷、信息量大等优点已经逐步取代了传统的纸质地图。在军事上实现了计算机虚拟军事演习、军事仿真、虚拟战场环境等等。电子地图的出现使军事指挥、训练、战场情报侦察等更具有科学性和准确性。 本课题的主要思想是将传统的纸质地图扫描为256色灰度图或全色的bmp图,进而对其进行识别、细化、矢量化,获得具有真实感的三维地形图,也就是我们熟知的电子沙盘。因此本课题的研究将会应用到军事作战指挥及模拟作战中,在军事上具有重大的意义,对提高军事现代化的水平有着重要作用。 本文研究是以辽宁省军事地形图(比例尺为1:50000)为背景,基于彩色地图对其进行地理对象的识别及细化研究,这将为进一步的矢量化及建立三维地形图奠定良好的基础。彩色地图中地理对象是由4种不同颜色来表示各个不同的要素层,即棕色表示等高线,蓝色表示水系,绿色表示植被,黑色表示地图符号。本文在识别算法中主要是针对彩色地图中四种地理对象进行识别,而细化则主要针对等高线进行研究。 首先,在彩色地图的自动识别算法中,由于彩色图像目标的边界与背景之间象素灰度具有中间过渡的性质,使目标物的边界具有模糊性。鉴于这种模糊性,本文选用模糊C均值聚类算法对其进行识别,但是由于算法本身存在对初始聚类中心敏感和收敛速度慢的缺点,因此本文提出粒子群优化算法对其进行改进。将粒子群搜索到的最优解作为模糊C均值聚类算法的初始聚类中心,减少了模糊C均值聚类算法的迭代次数,加快了收敛的速度。仿真实验结果验证了本文提出的基于粒子群优化的模糊C均值聚类算法识别的精度高,而且具有很好的全局收敛性。 其次,在细化算法中由于等高线是地形图的重要组成部分,用来表示地表的起伏形态,是生成数字地形模型的主要信息,也是地形图区别于其它类地图的主要特征之一。因此本文主要研究地理对象中等高线的细化。数学形态学由于其并行、局部、实时、快速及易于硬件实现的特点,使之在形态变换分析中占有重要的地位,更加引起人们普遍的关注。因此本文提出了基于数学形态学的细化算法。不同的算法在处理速度和效果上各有其特点,但也存在着一些缺陷,有的畸变较大,有的需要较大的存储空间来保存。针对这些问题,本文算法在四邻域算法和八邻域算法的基础上,利用数学形态学原理设计模板对图像象素进行删除性判断,直到达到最终的细化目的。仿真实验结果验证了本文算法的有效性。 最后,结束语部分总结了前面所做的工作,并对本课题的研究做了简单的分析,以及对下一步的工作进行了展望。
[硕士论文] 付亮
控制理论与控制工程 哈尔滨工程大学 2005(学位年度)
摘要:本课题来源于我校研制的某型电子海图显示与信息系统①CDIS)的二次开发。   潜艇是我海军的主要突击兵力之一,随着科学技术和装备水平的提高及国外海军探潜、反潜能力的增强,对潜艇武器攻击而言无论是战术上还是技术上都提出了更高的要求。但在我海军潜艇作战的过程中,占重要地位的战斗保障工作的自动化程度并不高,甚至还停留在手工绘算、目测估计的阶段,极大的影响了部队的战斗力和反应速度。   为了更好的向潜艇指挥人员提供作战相关的技术支持和保障,本论文根据我国海军航海保证部门的要求,针对现代条件下潜艇作战的特点,对潜用战斗航海保障系统展开了深入的研究。   本文首先通过国内外有关资料的查阅,分析潜艇部队的实际需求,研究潜艇作战过程,提出潜艇战斗航海保障工作的具体功能要求,在此基础上初步设计了潜用战斗航海保障系统。接着,通过对潜艇战斗保障工作各个环节的深入研究,抽象出相应功能模块的数学模型,主要包括解算目标运动要素数学模型和机动计算数学模型,并用标准语言编程实现。然后,对目标运动要素的误差作了定性的分析,针对解算目标运动要素模型从方法上进一步探讨,对基于可控平滑滤波的解算方法进行了研究,同时利用线性系统理论的知识研究了确定性参数计算法的可观测性问题。最后,基于电子海图显示与信息系统这一集成自动化导航信息平台,开发了潜用战斗航海保障系统软件。   本潜用战斗航海保障系统已完成了实际的研制工作,在电子海图显示与信息系统中得到了实现,由于其原理的通用性,对我海军其它舰船具有一定的推广实用价值。
[硕士论文] 康文博
计算机应用技术 西安电子科技大学 2005(学位年度)
摘要:本文主要进行了军用数字地图相关理论和技术的研究,并在此基础上开发出了基于MFC的COM构件——ActiveX地图控件。在研究对比了当前国内外数字地图和军用电子地图发展状况以及相关理论后,本文详细阐述了使用面向对象技术和软件构件技术所进行的数字地图控件开发、测试流程,并介绍了在研究开发实践过程中摸索出来的定制地图控件的关键技术和经验,如属性页的设计、映射方式的设定、图元显示接口的实现、图形显示速度处理、图形刷新处理、缺省参数的设计、态势标绘的视图设计等。开发出了可用于军事指挥控制信息系统和地理信息系统的软件构件——可视化电子地图控件。通过军用地图控件的设计与实现,使课题研究工作更加接近于军队作战自动化数据融合的实际,提高了战场场景仿真系统以及态势估计系统的可视性和可用性。
[硕士论文] 欧少玲
计算机器件与设备 西安电子科技大学 1997(学位年度)
摘要:电子海图应用系统是现代化海军作战所必不可少的,是海军装备建设现代化、指挥自动化的必然趋势.该文从电子海图数据库管理的通用性角度出发,提出了采用ORACLE关系数据库管理模式对电子海图原数据库进行管理的设计思想,提供了基于客户/服务器结构下实现电子海图数据库文件系统向SQL表转换的实现方法;同时还提供了电子海图的查询、删除和添加等功能.研究实验结果证实了对电子海图通用管理的可行性,这不仅加快了中国电子海图应用系统与国际接轨,提高了中国数据库应用水平,而且对中国军队实现信息化、网络化、自动化管理具有一定的实用价值.
[硕士论文] 丁玉伟
计算机组织与系统结构 西安电子科技大学 1996(学位年度)
摘要:该文详细研究了电子海图显示与信息系统(ECDIS)的体系结构及其在网络通信方面的任务,设计了显示系统与作战指挥系统间的互连方案,并制定了具有顺序控制、错误检测及恢复的可靠的文件传输协议.在此基础上,深入剖析了UNIX操作系统的网络功能、编程界面和软件开发技术,WINDOWS程序设计技术,开发了ECDIS文件传输软件,完成了显示系统(PC机)在DOS和WINDOWS平台上、按照所要求的预装、自动两种工作方式,为作战指挥系统(SUN工作站)快速、实时、无差错地提供所需海图信息的任务.研究、实验的结果证明了该文提出的异种机互连方案的正确性,以及ECDIS FTP软件的可行性和可靠性,并通过了联调测试,为ECDIS的进一步开发研究提供了基础.
[硕士论文] 惠宏朝
地图学与地理信息系统 西北大学 1996(学位年度)
摘要:该文通过对外军在野战条件下地形信息保障水平的分析研究、以及中华人民解放军发展现状的客观评估,提出了在现代战争条件下,适应解放军特点的地形信息保障系统的总体框架结构,在实践的基础上,实现了以数字地图为数据源,以计算机为分析手段的地形信息保障自动化,从地形信息的检索、显示、图上量测计算,到地形要素的单要素分析及多要素综合迭加分析,都能在瞬间实现,同时,通过分析各种地形要素的自身特征及相互作用规律,结合解放军现有武器装备性能特点,建立了能够反映军事行动客观规律的几种辅助决策模型,其分析结果以军事专题图的形式表示出来,直观、明了,对于回答指挥员所要了解的特殊问题具有直接的帮助.
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