蓝朝桢[1]2005年在《近地空间环境叁维建模与可视化技术》文中研究说明真实空间(太空)环境仿真对于人类航天活动具有重要研究意义。近地空间环境叁维建模与可视化技术是其中一项关键技术,属于前沿性的研究领域。本文重点对此项技术进行了研究,主要成果如下: 1.初步解决了近地空间环境各要素的叁维建模与生成问题 (1) 提出了一种符合人眼观察星空生理习惯的星空景象生成方法。依据星等将恒星分为点状和面状Billboard以不同大小、不同颜色分别进行绘制;采用空间八叉树为恒星建立空间索引,实现快速可见性判断。 (2) 对全球地形表面的LOD建模技术进行了探讨。实现了基于椭球面的地球叁维LOD模型;提出一种基于海量数据的全球地形连续LOD算法——SROAM。 (3) 形成了基于等值面和基于体绘制的空间环境要素可视化方法;提出了基于简化模型的大气效果绘制算法,避免了复杂的物理计算,提高了绘制效率。 (4) 设计了一种空间目标叁维几何与行为一体化建模语言GBML,较好地解决复杂航天器叁维建模过程中的几何参数与行为参数的表示问题;并开发了模型读取和显示Com组件。 2.设计并实现了一个通用的近地空间环境叁维可视化引擎——NESE-3D (1) 综合利用背面剔除、视见体裁减、地球遮挡剔除、屏幕空间剔除等多种剔除算法保证引擎3D场景绘制的实时性。 (2) 采用了独特的引擎对象控制技术,提出了基于球面插值(SLERP)的连续视点切换算法,使得场景视点切换保持流畅、连贯。 (3) 设计了引擎脚本描述方法,解决了脚本驱动控制过程中遇到的技术难题。 3.实现了基于HLA的分布式近地空间环境可视化。 4.经算法集成,建立了一个功能较强,效果良好、性能稳定的近地空间环境综合仿真演示平台——Space Eye 2005。
黄晓磊[2]2009年在《基于大气折射的可视化自主导航仿真平台研究》文中进行了进一步梳理近几年,随着航天事业的蓬勃发展,基于星光大气折射的自主导航方法因具有全自主、高精度、低成本等优点开始受到人们的关注。在航天仿真领域,可视化仿真技术作为一种重要的仿真手段,可降低航空实验的成本和风险,现已广泛应用于人造卫星、航天飞船等工程研制中。为降低地面导航计算的复杂性和导航试验的成本,本文从可视化仿真的角度对星光大气折射自主导航进行剖析,重点研究了大气折射模型和星空背景建模技术,开发出具有卫星导航演示功能的原型仿真平台。(1)对自主导航仿真平台的基本功能和目标进行分析,采用MVC设计思想建立平台的总体框架。研究平台中星光折射自主导航组件的原理与组成,构建仿真平台的数据库并加以规范化。(2)为提高计算效率以保证可视化仿真的实时性,对自主导航组件的建模进行研究。建立考虑摄动影响的卫星动力学模型;通过分析大气密度随高度的变化规律来建立简化的大气折射模型和系统观测模型。该模型不考虑大气压和温度等因素的影响,形式上比较简单,计算量低,对可视化仿真具有一定的应用价值。(3)对可视化场景中的星空背景建模原理进行分析,给出恒星视位置的计算方法。考虑大气压强、温度等对折射率的影响,提出一种融合大气折射的逼真星空背景绘制算法。绘制结果表明,该算法相比常规星空模拟方法更具逼真性;在根据星表动态生成星空时,具有较好的实时性。(4)对可视化仿真驱动框架和驱动流程进行研究,基于MultiGen Creator和Vega Prime软件平台开发出可视化自主导航原型仿真平台。该平台使用导航数据对卫星进行实时驱动,借助星空背景绘制、视点切换等技术,较好地演示了卫星在轨运行的全过程。
参考文献：
[1]. 近地空间环境叁维建模与可视化技术[D]. 蓝朝桢. 中国人民解放军信息工程大学. 2005
[2]. 基于大气折射的可视化自主导航仿真平台研究[D]. 黄晓磊. 国防科学技术大学. 2009
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