基于三維可視場(chǎng)景的多目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(jī)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(jì)劃，充分做好出航準(zhǔn)備工作，在航行中及時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定航位，進(jìn)行航跡推算、航行態(tài)勢(shì)顯示等，而且還能在作戰(zhàn)航海作業(yè)中，及時(shí)準(zhǔn)確的完成各種艦艇機(jī)動(dòng)繪算，為艦艇戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)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(jìn)行訓(xùn)練能夠更快更準(zhǔn)確地進(jìn)行人員培訓(xùn)，并能夠節(jié)省大量訓(xùn)練費(fèi)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(jì)

2、的多目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模擬系統(tǒng)為航海業(yè)務(wù)人員提供了能夠模擬真實(shí)環(huán)境的目標(biāo)及本船運(yùn)動(dòng)的仿真平臺(tái)，能夠開(kāi)展各種基于海圖標(biāo)繪臺(tái)的航海作業(yè)訓(xùn)練，使系泊狀態(tài)下對(duì)船員進(jìn)行航海綜合業(yè)務(wù)訓(xùn)練更完善；同時(shí)，也有利于航海業(yè)務(wù)流程的改進(jìn)及海圖標(biāo)繪系統(tǒng)功能的提升。
　　本文采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)多目標(biāo)模擬器，以此來(lái)增進(jìn)海圖標(biāo)繪系統(tǒng)的人機(jī)交互功能的用戶(hù)體驗(yàn)，并實(shí)現(xiàn)輔助航海長(zhǎng)進(jìn)行模擬訓(xùn)練的功能。在多目標(biāo)模擬器中，一是，可以實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景的漫游，直觀(guān)的觀(guān)察船體的周?chē)?/p>

3、況；二是，可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行模擬訓(xùn)練時(shí)，對(duì)整個(gè)二維場(chǎng)景中的所有船只動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀(guān)察。并且把目標(biāo)船體的各個(gè)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(shí)時(shí)的傳輸?shù)胶D標(biāo)繪系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)標(biāo)繪臺(tái)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(guó)內(nèi)及國(guó)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(jì)方向以及多目標(biāo)模擬器總體設(shè)計(jì)方案。
　　其次，本文根據(jù)總體方案，針對(duì)每個(gè)模塊所要實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)行設(shè)計(jì)。在三維場(chǎng)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(duì)數(shù)字地形進(jìn)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(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行控制，并利用Unity自帶組件實(shí)現(xiàn)航跡規(guī)劃功能；
　　最后，利用CAN總線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬器與海圖標(biāo)繪臺(tái)之間的信息交互，并設(shè)計(jì)測(cè)試軟件對(duì)通信效果進(jìn)行測(cè)試，以及利用Unity內(nèi)建Network類(lèi)實(shí)現(xiàn)模擬器間的網(wǎng)絡(luò)通信。利用該模擬器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，