基于Unity的多目標(biāo)模擬器的研究與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、海圖作業(yè)標(biāo)繪系統(tǒng)是艦船航海作業(yè)與作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要設(shè)備，該設(shè)備具有輔助完成戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)計(jì)算、目標(biāo)要素計(jì)算、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)顯示、航跡記錄等功能。在進(jìn)行艦船航跡運(yùn)動(dòng)規(guī)劃或者作戰(zhàn)模擬時(shí)，需要目標(biāo)模擬器為標(biāo)繪臺(tái)提供一些目標(biāo)位置、航向、航速等航行信息。傳統(tǒng)的目標(biāo)模擬器，大多只能對(duì)于目標(biāo)信息進(jìn)行設(shè)定與傳輸，無法直觀、準(zhǔn)確地描述本艦和其它目標(biāo)的位置關(guān)系、實(shí)時(shí)控制多目標(biāo)不同的航跡運(yùn)動(dòng)。
　　本課題針對(duì)這個(gè)問題，通過分析三維可視化中的重要因素，研究多目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)控

2、制，為電子海圖標(biāo)繪系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)可視化多目標(biāo)模擬器。在整個(gè)模擬系統(tǒng)中，利用三維引擎工具Unity設(shè)計(jì)模擬器主體部分，將生成的目標(biāo)信息通過 CAN總線以報(bào)文的形式傳輸給電子海圖標(biāo)繪臺(tái)。
　　論文首先介紹了課題的研究背景和國(guó)內(nèi)外可視化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)比分析我國(guó)可視化技術(shù)存在的不足。然后通過對(duì)海圖標(biāo)繪臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理的學(xué)習(xí)，對(duì)三維可視化與CAN總線技術(shù)的研究，確定相關(guān)應(yīng)用技術(shù)與軟件的選擇，最終提出多目標(biāo)模擬器的總體設(shè)計(jì)方案。
　　接下

3、來，本文通過三大部分來完成模擬器的主題設(shè)計(jì)。在三維可視化的設(shè)計(jì)部分，模型建立上選擇用3DS MAX來對(duì)三維艦船目標(biāo)與三維真實(shí)地形進(jìn)行建模，再導(dǎo)入U(xiǎn)nity中進(jìn)行調(diào)用。為了更好地展示屏幕位置與實(shí)際地理位置之間的關(guān)系，選用墨卡托投影方法進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。在信息顯示部分，除了艦船參數(shù)信息與經(jīng)緯度、航速等基本的航行信息，還有敵方威脅度可視化來提供戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息。在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)計(jì)部分，三維目標(biāo)模型有兩種運(yùn)動(dòng)模式，既可以按照一些基本模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬，

4、也可以通過人機(jī)交互輸入路徑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行航跡規(guī)劃運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)方式可以隨時(shí)切換。在信息通信的部分，本文采用網(wǎng)絡(luò)通信與CAN總線通信相結(jié)合的方法完成多目標(biāo)模擬器的通信模塊設(shè)計(jì)。多個(gè)模擬器之間以C\S的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)建系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，在C＃中通過socket完成多人聯(lián)網(wǎng)設(shè)置與可靠信息傳輸；模擬器與標(biāo)繪臺(tái)之間采用 CAN總線通信的方式，由 Unity的服務(wù)器端將所需的目標(biāo)信息以報(bào)文形式發(fā)送給標(biāo)繪臺(tái)。
　　最后，根據(jù)海圖標(biāo)繪的操作需求，對(duì)模擬器的人機(jī)交互