面向航迹规划的电子沙盘技术研究

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电子沙盘是相对于传统的实物沙盘模型而言的,也称为数字沙盘或虚拟沙盘。它是集计算机、地理信息系统、虚拟现实、可视化技术和多媒体技术于一体的高新技术产品,为使用者提供一个实时、可交互操作的虚拟现实环境。电子沙盘作为可交互操作的实时虚拟现实环境,是一种既具有传统沙盘的特点,又集成了多种高新技术的产品,在军事、房地产、水利工程、消防等领域都得到了一定的应用。航迹规划是指在特定约束条件下,寻找运动体从初始点到目标点满足某种性能指标最优的运动轨迹。它的研究对象包括飞行器、水面舰艇、地面车辆以及机器人。军用飞行器航迹规划是以实现地形跟随/地形、威胁回避飞行为目的的新一代低空突防技术,其目的就是要利用地形和敌情等信息,规划出生存概率最大的飞行器突防轨迹。在防空技术日益完善的现代战争中,航迹规划是提高飞行器的作战效能,实施远程精确打击的有效手段。本文首先分析沙盘制作技术的变化与发展,即从传统的实物沙盘向现代的电子沙盘转变;提出了电子沙盘制作的技术方案,并介绍了数据处理、地形模拟与要素匹配等关键技术;然后以数字高程模型(DEM)和卫星遥感图像为数据源,在ArcGIS平台下实现了该地区电子沙盘的制作,最后在航迹规划中可以用精确的电子沙盘来代替真实地形,从而完成将高程数据库加载到航迹规划中的仿真,实现地形跟随/地形、威胁回避的功能,为决策者进行决策提供参考。
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