一种适于多智能体仿真的地形环境数据库系统的制作方法
【专利说明】-种适于多智能体仿真的地形环境数据库系统 【技术领域】
[0001] 本发明设及一种地形环境数据库，具体设及一种适于多智能体仿真的地形环境数 据库系统，属于计算机作战仿真技术领域。 【【背景技术】】
[0002] 计算机作战仿真作为一种现代化的军事问题分析实验方法，在战争预测与决策辅 助、作战思想与战法研究、作战指挥和技能训练W及装备论证与试验研究等军事科学研究 的各个领域发挥着重要的作用。随着对作战系统复杂性研究的深入，运用多智能体技术对 作战力量和作战行动进行建模和仿真是当前作战仿真最新的研究方向。地形环境数据库是 多智能体作战仿真系统的重要组成部分和数据基础，是智能兵力地形环境分析和战术决策 的重要依据。
[0003] 国外对多智能体作战仿真技术研究较早，已经开发出了相应的仿真实验平台，如 美国海军分析中屯、（CNA)的Einstein和桑塔费研究所（SFI)的Swarm多智能体仿真平台。 但是，一方面，该些仿真系统中对地形环境数据的描述抽象程度较高，数据规模较小，分辨 率较低，无法满足针对真实的战场环境，进行高分辨率仿真实验的需要，另一方面，该些实 验平台的地形仿真数据库是应用型的数据库，仅满足某一次仿真应用输入、处理、存储和使 用数据的需要，而缺少对大规模的数据进行维护管理的服务型数据库。
[0004] 因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的适于多智能体仿真的地形 环境数据库系统，W克服现有技术中的所述缺陷。 【
【发明内容】
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[0005] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适于多智能体仿真的地形环境数据 库系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案为；一种适于多智能体仿真的地形环境 数据库系统，其包括大规模地形关系型服务数据库、地形服务数据库管理器、数据转换工 具、地形分析应用数据库、地形可视化应用数据库、网络数据通信模块和数据库应用程序编 程接口；其中，所述地形服务数据库管理器通过网络数据通信模块与大规模地形关系型服 务数据库、数据转换工具、地形可视化应用数据库和地形分析应用数据库相连；所述大规模 地形关系型服务数据库运行于地形服务数据库服务器上，通过网络数据通信模块与地形服 务数据库管理器相连；所述数据转换工具通过网络数据通信模块与地形服务数据库管理器 相连；所述地形分析应用数据库通过网络数据通信模块与地形服务数据库管理器相连，通 过数据库应用程序编程接口为仿真应用提供数据服务；所述地形可视化应用数据库通过网 络数据通信模块与地形服务数据库管理器相连。
[0007] 本发明的适于多智能体仿真的地形环境数据库系统进一步为；所述大规模地形关 系型服务数据库包括地形表面高程点实体、空间位置点实体、点状特征物实体、线状特征物 实体、面状特征物实体、纹理图像实体和模型对象实体；所述点状特征物实体、线状特征物 实体和面状特征物实体，均由某一个或者若干个空间位置点实现定位。
[000引本发明的适于多智能体仿真的地形环境数据库系统进一步为；所述地形分析应用 数据库按照基本网格层、网格索引层、特征位置层、特征属性层和道路机动层的5层数据库 模型进行构建。
[0009] 本发明的适于多智能体仿真的地形环境数据库系统还可为；所述网络数据通信模 块采用W太网通信方式，使用TCP^P协议的服务器客户端形式，通信服务器嵌入地形服务 数据库管理器中，客户端嵌入大规模地形关系型服务数据库、数据转换工具、地形分析应用 数据库和地形可视化应用数据库中使用。
[0010] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果；本发明的适于多智能体仿真的地形 环境数据库系统针对多智能体仿真对于战场环境数据库的实际需求，将数据库的信息服 务，人员的数据处理与操作和应用运行相统一，实现位一体"的数据库系统模式，解决了 多智能体仿真系统对于高分辨率地形数据实时高效访问、对于大规模地形数据管理维护和 地形可视化仿真一体化的实际问题，为智能兵力的实时环境分析和战术决策提供了数据支 撑。 【【附图说明】】
[0011] 图1是本发明的适于多智能体仿真的地形环境数据库系统的体系结构图。
[0012] 图2是本发明的大规模地形关系型服务数据库ER模型图
[0013] 图3是本发明的大规模地形关系型服务数据库数据表结构图
[0014] 图4是本发明的地形分析应用数据库层次结构模型图
[0015] 图5是本发明的道路拓扑图
[0016] 图6是本发明的道路机动层结构模型图
[0017] 图7是本发明的地形纹理映射性能指标模型原理图 【【具体实施方式】】
[0018] 请参阅说明书附图1至附图7所示，本发明为一种适于多智能体仿真的地形环境 数据库系统，其将数据库的信息服务，人员的数据处理与操作和应用运行相统一，分为数据 服务层和数据应用层两个数据层次，解决了多智能体仿真系统对于高分辨率地形数据实时 高效访问、对于大规模地形数据管理维护和地形可视化仿真一体化的实际问题，为智能兵 力的实时环境分析和战术决策提供了数据支撑。
[0019] 本发明的适于多智能体仿真的地形环境数据库系统包含大规模地形关系型服务 数据库、地形服务数据库管理器、数据转换工具、地形分析应用数据库、地形可视化应用数 据库、网络数据通信模块和数据库应用程序编程接口（API),其中：
[0020] 地形服务数据库管理器运行于地形服务数据库管理计算机上，通过网络数据通信 模块与大规模地形关系型服务数据库、数据转换工具、地形可视化应用数据库和地形分析 应用数据库相连，是连接服务数据库和应用数据库的中间件，在数据采集阶段，管理器将数 据转换后的各种地形数据，通过计算机网络存储于大规模地形关系型服务数据库中，并将 领域专家对于各种地形要素对作战行动的影响参数输入数据库记录中，在数据应用阶段， 用户操作管理器根据仿真应用的实际需要，设定作战区域、分辨率、数据内容等地形约束条 件，从大规模地形关系型服务数据库中读取和生成地形数据文件，通过网络发送至地形可 视化应用数据库和地形分析应用数据库中，为仿真应用提供数据服务；
[0021] 大规模地形关系型服务数据库运行于地形数据库服务器上，通过网络数据通信模 块与地形服务数据库管理器相连，是大规模地形数据的物理存储单元，采用通用的关系型 数据库操作系统进行实现，使用多张相互关联的关系数据表对数据进行存储，在数据采集 阶段，根据管理器提供的各种地形数据进行存储，在应用阶段，根据管理器的访问要求，对 数据进行提供；
[0022] 数据转换工具运行于数据转换计算机上，通过网络数据通信模块与地形服务数据 库管理器相连，为地形服务数据库管理器提供服务，在数据的录入阶段使用，通过使用该工 具，将多种手段和途径，获得的全球范围内，各种国际通用标准化的地形数据（包括地形高 程数据、±壤±质数据、文化特征数据W及地形纹理数据等）中不符合系统内部数据模型 要求的数据进行数据格式转换；
[0023] 地形分析应用数据库运用于各仿真终端计算机上，通过网络数据通信模块与地形 服务数据库管理器相连，通过数据库应用程序编程接口（API)为仿真应用提供数据服务， 采用文件型数据库的形式进行实现，按照基本网格层、网格索引层、特征位置层、特征属性 层和道路机动层的5层数据库模型进行构建，仿真运行的过程中，智能仿真实体，通过高程 读取、通视判断、距离量算等API读取地形数据信息，为战术决策提供环境依据；
[0024] 地形可视化应用数据库运用于各仿真终端计算机上，通过网络数据通信模块与地 形服务数据库管理器相连，通过图形擅染引擎读取和擅染地形可视化应用数据库中的地形 信息为仿真应用提供数据服务，采用文件型数据库的形式进行实现，主要包括了 =角网面 划分和地形纹理映射两个部分，仿真运行的过程中，仿真擅染引擎通过数据库应用程序编 程接口读取地形可视化应用数据库的=角面和纹理数据，对地形进行=维可视化擅染，为 多智能体作战仿真过程信息提供可视化显示手段；
[0025] 所述的数据库应用程序编程接口（API)运用于各仿真终端计算机上，主要用于地 形分析应用数据库的读取和地形数据的分析，采用动态库的物理形式存在，可嵌入仿真系 统中使用，具有跨平台的通用特性，