（陆军炮兵防空兵学院南京校区 江苏南京 210000）
摘要：虚拟现实技术（VR）是上世纪末发展起来的一种高新技术，当前已经得到了一定范围的应用。针对当前炮兵雷达阵地选择虚拟仿真的需求，本文介绍了一个炮兵雷达阵地选择仿真系统，本文主要对这个仿真系统进行介绍，对其实用性和可行性进行证明。
关键词：炮兵雷达；阵地选择；设计研究
传统的炮兵雷达阵地选择中，多是在纸上活动，根据雷达的战技性能指标以及实际的作战任务，将雷达阵地的相关地形数据计算出来，并在二维地图上将最合适的架设点标示出来，人后据此对其进行实地考察，然后选择最终的雷达阵地。根据这种方法选择雷达阵地时，主要是根据自身的经验和实地考察，缺乏科学性和全面性。因此，我们需要探索更为合适作业模式。
一、炮兵雷达阵地选择仿真系统构成及功能模块
（一）系统组成
本文介绍的炮兵雷达阵地选择仿真系统，其构成比较复杂，如下图1所示。在这个系统中，通过操作数字地图，对雷达进行想定管理，然后在进行图上作业，将选定的雷达阵地标示出来，并将计算出来的结果上传至数据库中保存，在阵地选择仿真训练中，根据原先保存在数据库中的阵地数据，在仿真训练实施后，对其成绩进行评价。
图1
（二）系统功能模块
本文所介绍的仿真系统的功能模块主要包括四个，分别是导调控制、二维数字地图生成与显示、训练成绩评估以及三维场景生成与显示。其中二维数字地图生成与显示这一模块，主要是根据具体的战术和战场情况，现在电子地图中选择雷达阵地，同时进行实时观察点的选择。以此为基础，借助三维虚拟场景，将实时观察点的立体场景形象的显示出来；导调控制这一模块，主要是以实际训练为基础，设置训练战术情况的初始状态，并使雷达站长获知这一战术情况，与此同时对训练过程进行监视，及时调整不合理的地方；三维场景生成与显示这一模块，就是根据前一模块显示的情况资料，初始化战场目标态势，虚拟生成各种地物，在侦查虚拟场景中叠加显示。与此同时根据其中的气候数据，生成场景气候条件，并根据列大分队指挥员的观察方向和坐立位置，生成视景情况；训练成绩评估这一模块主要是根据雷达真谛的地形条件、作战任务、相关配置、屈原环境等，使用多属性决策方法定量评估选择的雷达阵地。
二、关键技术以及应用
（一）二维虚拟地图生成与显示
在炮兵雷达阵地选择仿真系统中，关于软件选择的问题，使用标准的军用标准数字地图数据，通过分层管理的矢量数据结构，将其中包含的要素划分和归类，并对复杂的实体进行分解，分解为相对比较简单的线、点、面等。矢量数据具有冗余度低、结构紧凑、便于网络分析、容易定义和操作单个空间实体等优势。
军用数字地图的矢量结构还有一大优点，可以根据图幅进行管理和组织，具体包括高程数据文件、地名数据文件、各要素属性数据文件等。这些文件都是由记录构成的，而且头记录是每一个文件都有的，另外这些文件还有数量不等的其他记录。而记录又是由数据项组成的，并使用空格分隔符分隔数据项，通过回车换行分开不同的记录。全军的适量地图是保密的，格式性十分强，不能随意的分割。数字地图生成与显示的过程的工作流程参见下图2。
图2
（二）三维场景生成与显示
在炮兵雷达阵地选择仿真系统中，大规模战场环境的地形建模意义重大。在仿真系统中，采用的地图的像素是600×500，并需要实时显示，对地形逼真度的要求很高，且战场中的地物建模很多，而对模型进行分布式驱动十分重要，因此，本文介绍的仿真系统使用MultiGen Creator进行战场环境仿真。
在Creator中，Creator Pro就是一个很好的实体建模工具，不仅功能强大，而且交互性十分好，可将多边形建模、地表产生、矢量建模等特征汇集在一起，既可以创建建筑物、地面车辆、航天器等模型，还可以创建一些特殊地域的模型，如创建港口、飞机场等。它除了包括Creator的左右功能外，还有一些新增功能，如地表特征生成功能、矢量化建模和编辑、多边形和纹理建模等。
在Creator中，Terrain Bundle也是一种很好的建模工具，它可以快速的创建大面积地形，而且精度十分高，与真实世界极为相似，其图像特征和三维文化特征具有很高的逼真度。它主要使用大地模型和系列的投影算法，建立并转换地形。在自动的整体纹理映射下，可以形成逼真和极具美感的地形，包括河流、道路、市区等特征。
（三）视景仿真的实现
仿真系统需要实现望远镜、方向盘激光测距机等的视景仿真。在具体的操作过程中，若直接使用Open GL，实现视景仿真，将会花费我们很多的时间，而且其开发也存在很大的难度。Vega是仿真系统的开发平台，其开发环境相对比较好，主要是底层三维图形库Open GL，在实现视景仿真的过程中，需要将Open GL直接引入到Vega中。
三、仿真系统的实现
本文介绍的仿真系统的开发工具包括MFC、VC++、Vega、Creator以及Open GL，硬件环境为CPU Pentium4，1G内存，软件环境为Windows7系统，分辨率为1024×768、图形显示卡为Geforce FX5200、刷新频率为85Hz以上。
四、结束语
综上所述，炮兵雷达阵地选择仿真系统具有很大的优越性，可使雷达分队指挥员或者受训者在室内，进行针线选择和实地勘察，并可以有效的对受训者的训练成果和成绩进行定量评价。这个系统具有功能齐全、设计合理、模拟逼真等优势，可以在实装训练中使用，实现军事和经济效益的双赢。本文对本文主要介绍了炮兵雷达阵地选择仿真系统的构成、系统模块、关键技术以及实现技术和手段，进而炮兵雷达阵地选择仿真系统的实际应用带来参考。
参考文献
[1]何英杰.基于设计模式的组件式雷达仿真系统研究[D].电子科技大学，2016.
[2]景志，杨立永，张国兵.通用化雷达信号处理系统的参数化仿真设计研究[J].舰船电子工程，2016（2）：74-77.
[3]任财，周谷.基于中频处理的雷达对抗数字仿真系统设计[J].信息化研究，2016（6）：20-23.
论文作者:陈宁骏
论文发表刊物:《航空军医》2018年7期
论文发表时间:2018/8/6
标签：阵地论文; 系统论文; 炮兵论文; 建模论文; 这一论文; 数字地图论文; 地形论文; 《航空军医》2018年7期论文;