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随着技术的发展,无人机正在侦察、监视、测绘、军事打击等领域大展拳脚,这对无人机的操作提出了更高要求。操作者能够在复杂环境下完成飞行控制的前提是其对飞行环境有着充分的认知,增强合成视景系统正是面对这样的需求而被提出的。复杂环境融合感知凸显是其核心功能。
本文对无人机增强合成视景系统进行了大量分析、设计和实现,主要研究了如下内容:
1、增强合成视景和视景仿真关键技术。分析了增强合成视景相关的数据库、传感器、可视化技术,也分析了实现视景仿真常用到的数据库格式、纹理映射技术、多细节层次技术、渲染数据优化技术和光照模拟技术,为研究的正常开展奠定了基础。
2、复杂场景的建模。复杂场景的建模包括场景数据库的创建和复杂环境建模。复杂场景构建分为地形构建和地物构建两部分。复杂环境建模完成了对昼夜、雨雪、雾、沙暴、扬尘和积雪环境的建模仿真实现。复杂场景建模为研究的进一步展开提供了必要的原始数据和图形技术积累。
3、传感器感知成像建模。本研究完成了对红外成像、激光雷达成像和毫米波雷达成像的建模,可以在给定的数据库之上产生出半参数化的传感器成像实时仿真,体现了不同传感器成像间的差异,可以为传感器图像的叠加融合处理提供原始数据。
4、增强合成视景虚拟要素设计实现。本研究设计了主飞行显示仪表、平视航行仪表、平视着陆仪表、三维着陆地标、安全飞行通道、垂直高度计、电子地图、安全飞行面、安全飞行线、障碍物框选、距离标示、地形着色凸显、地形网格显示共13种虚拟要素,并完成了这些虚拟要素的实现。
5、增强合成视景数据融合显示处理。该部分包括了对融合数据的分类总结、融合关键流程的设计、图像叠加融合的实现和虚拟要素叠加方式的讨论,给出了将图像和符号综合显示的处理办法。在实现融合显示处理的基础上,针对传感器成像的特点设计了多种图像融合方式,让最终的图像能有效兼顾各个成像源的优点。
6、无人机增强合成视景仿真实验系统设计实现。这是根据本研究中的各个内容实现的综合实验系统,旨在对本研究中的各种设计提供仿真实验平台,同时又作为传递设计思想的演示系统。
本文对无人机增强合成视景系统进行了大量分析、设计和实现,主要研究了如下内容:
1、增强合成视景和视景仿真关键技术。分析了增强合成视景相关的数据库、传感器、可视化技术,也分析了实现视景仿真常用到的数据库格式、纹理映射技术、多细节层次技术、渲染数据优化技术和光照模拟技术,为研究的正常开展奠定了基础。
2、复杂场景的建模。复杂场景的建模包括场景数据库的创建和复杂环境建模。复杂场景构建分为地形构建和地物构建两部分。复杂环境建模完成了对昼夜、雨雪、雾、沙暴、扬尘和积雪环境的建模仿真实现。复杂场景建模为研究的进一步展开提供了必要的原始数据和图形技术积累。
3、传感器感知成像建模。本研究完成了对红外成像、激光雷达成像和毫米波雷达成像的建模,可以在给定的数据库之上产生出半参数化的传感器成像实时仿真,体现了不同传感器成像间的差异,可以为传感器图像的叠加融合处理提供原始数据。
4、增强合成视景虚拟要素设计实现。本研究设计了主飞行显示仪表、平视航行仪表、平视着陆仪表、三维着陆地标、安全飞行通道、垂直高度计、电子地图、安全飞行面、安全飞行线、障碍物框选、距离标示、地形着色凸显、地形网格显示共13种虚拟要素,并完成了这些虚拟要素的实现。
5、增强合成视景数据融合显示处理。该部分包括了对融合数据的分类总结、融合关键流程的设计、图像叠加融合的实现和虚拟要素叠加方式的讨论,给出了将图像和符号综合显示的处理办法。在实现融合显示处理的基础上,针对传感器成像的特点设计了多种图像融合方式,让最终的图像能有效兼顾各个成像源的优点。
6、无人机增强合成视景仿真实验系统设计实现。这是根据本研究中的各个内容实现的综合实验系统,旨在对本研究中的各种设计提供仿真实验平台,同时又作为传递设计思想的演示系统。