一种虚实结合的态势融合显示方法与流程

1.本发明属于态势融合显示领域，是一种虚实结合的态势融合显示方法，能够为我方训练提供真实兵力与虚拟目标结合的全面的敌我态势显示支撑。


背景技术：

2.演练区域，在训练中解释为“演习的敌对双方共同活动的空间，是进行模拟训练的基本条件”，演练区域包括陆地、海区及其上空并随演练区域的发展不断拓宽演练区域的空间范围。训练指挥、训练导调等一切相关的训练行为都是以对演练区域内空间环境及兵力行动的正确认识、判断为基础的。
3.传统训练态势系统仅显示实际参训装备的行动态势，难以为指挥员提供接近交战情景的直观全面的综合态势。因此虚实结合的态势融合显示方法，特别是融合了根据历史先验知识建模的虚拟目标仿真和实时兵力行动的敌我综合态势，具有明确的训练意义和应用需求。


技术实现要素：

4.本发明为了解决背景技术中的问题提出了一种虚实结合的态势融合显示方法。
5.本发明所采取的技术方案为：
6.一种虚实结合的态势融合显示方法，包括以下步骤：
7.(1)对多源数据融合后经过数据精炼和目标聚类分析生成虚拟目标装备，得到虚拟目标类型和行动路径，形成虚拟目标行动方案，并加载相应类型装备运动模型对虚拟目标行动方案进行仿真，得出虚拟目标行动态势数据；
8.(2)根据装备上报的实时兵力行动参数，进行数据解析和轨迹平滑处理，得到我方态势三元组，形成实时兵力行动态势数据；
9.(3)基于电子地图，分层标绘虚拟目标行动态势数据和实时兵力行动态势数据，形成虚实目标结合的融合态势。
10.进一步的，步骤(1)具体包括以下步骤：
11.(101)对多源数据融合后经过数据精炼和目标聚类分析生成虚拟目标装备，根据虚拟目标的机动能力，包括最大爬坡角度、涉水能力以及虚拟目标时速信息，获得虚拟目标类型o；并根据虚拟目标的工作方式、工作参数与虚拟目标演习预计方案，获得起始点db；
12.(102)查询历史先验信息库，得出对应虚拟目标的历史先验路线方案，对历史先验数据中的路线途经点进行目标聚类分析，提取频率值大于设定阈值的点集合sn；
13.(103)在电子地图中输入演练区域路网数据ro与地形数据de；
14.(104)首先由起始点db开始，计算起始点db距离点集合sn中各个点的距离，找出距离最短点si，判断si是否处于路网数据ro覆盖区域，如果是则执行步骤(106)，否则，执行步骤(105)；
15.(105)根据虚拟目标类型o、地形数据de与区域内水文气象数据判断si是否可达，如
果爬坡涉水能力小于区域地形数据de最大值，则不可达，从点集合sn中舍弃si，返回步骤(104)；否则，执行步骤(106)；
16.(106)将起始点设为si，然后从点集合sn中舍弃si，返回步骤(104)进行计算迭代，直至到达最终目标点ds，获得虚拟目标行动路径p；
17.(107)开始执行虚拟目标行动方案后，根据虚拟目标位置与工作参数，实时计算与其他虚拟目标的作用范围，判断是否位于其他虚拟目标工作范围内，并根据虚拟目标工作方式，获得与其他虚拟目标的关系r，最终获得对应虚拟目标的三元组e，e＝{o、p、r}；
18.(108)对规划的虚拟目标加载相应型号的装备运动模型，并按照时序计算虚拟目标行动位置，定时分发虚拟目标行动态势数据，完成虚拟目标行动方案的仿真。
19.进一步的，步骤(2)具体包括以下步骤：
20.(201)对装备上报的实时定位参数，进行数据解析，解析出装备编号、装备位置、速度和姿态；
21.(202)根据装备历史轨迹数据，对装备实时定位进行轨迹平滑处理，包括噪声数据剔除、位置平滑处理、姿态和速度参数估计，形成接近真值的定位数据，并构建我方装备态势三元组，形成我方实时兵力行动态势数据。
22.本发明相比背景技术具有如下优点：
23.本发明在训练过程中的态势融合显示方面，通过虚拟目标筹划及仿真生成敌方训练威胁目标，融合实时兵力行动态势，形成虚实结合的训练场区综合态势，为我方训练提供全面的敌我态势显示，为丰富我方训练情节与战术应用提供直观有效的态势支撑。
附图说明
24.图1是本发明的总体结构图。
具体实施方式
25.参照图1，本发明工作过程包括虚拟目标仿真模拟建模、实时兵力数据处理和态势数据融合显示三个步骤。
26.(1)虚拟目标仿真模拟建模：将一个虚拟目标的组成要素定义成一个三元组e＝{o、p、r}，其中o表示虚拟目标类型、p表示虚拟目标行动路径，由一组路径点构成、r表示该虚拟目标与其他目标的关系、如通联、干扰等，通过对多源数据融合后经过数据精炼和目标聚类分析生成虚拟目标装备，得到虚拟目标类型和行动路径，形成虚拟目标行动方案，并加载相应类型装备运动模型对虚拟目标行动方案进行仿真，得出虚拟目标行动态势数据；具体方法为：
27.(101)对多源数据融合后经过数据精炼和目标聚类分析生成虚拟目标装备，根据虚拟目标的机动能力，包括最大爬坡角度、涉水能力以及虚拟目标时速信息，获得虚拟目标类型o；并根据虚拟目标的工作方式、工作参数与虚拟目标演习预计方案，获得起始点db；
28.(102)查询历史先验信息库，得出对应虚拟目标的历史先验路线方案，对历史先验数据中的路线途经点进行目标聚类分析，提取频率值大于设定阈值的点集合sn；
29.(103)在电子地图中输入演练区域路网数据ro与地形数据de；
30.(104)首先由起始点db开始，计算起始点db距离点集合sn中各个点的距离，找出距
离最短点si，判断si是否处于路网数据ro覆盖区域，如果是则执行步骤(106)，否则，执行步骤(105)；
31.(105)根据虚拟目标类型o、地形数据de与区域内水文气象数据判断si是否可达，如果爬坡涉水能力小于区域地形数据de最大值，则不可达，从点集合sn中舍弃si，返回步骤(104)；否则，执行步骤(106)；
32.(106)将起始点设为si，然后从点集合sn中舍弃si，返回步骤(104)进行计算迭代，直至到达最终目标点ds，获得虚拟目标行动路径p，p＝{db…
si，s
i+1
…ds
}；
33.(107)开始执行虚拟目标行动方案后，根据虚拟目标位置与工作参数，实时计算与其他虚拟目标的作用范围，判断是否位于其他虚拟目标工作范围内，并根据虚拟目标工作方式，获得与其他虚拟目标的关系r，最终获得对应虚拟目标的三元组e，e＝{o、p、r}；
34.(108)如果还有需录入的虚拟目标，转入步骤(101)，否则保存形成虚拟目标行动方案；
35.(109)对规划的虚拟目标加载相应型号的装备运动模型，并按照时序计算虚拟目标行动位置，定时分发虚拟目标行动态势数据，完成虚拟目标行动方案的仿真。
36.(2)实时兵力数据处理：根据装备上报的实时兵力行动参数，进行数据解析和轨迹平滑处理，得到我方态势三元组，形成实时兵力行动态势数据；具体方法为：
37.(201)接收装备上报的实时定位参数，进行数据解析，主要解析装备编号、装备位置、速度、姿态等参数项；
38.(202)根据装备历史轨迹数据，对装备实时定位进行轨迹平滑处理，主要经过噪声数据剔除、位置平滑处理、姿态和速度参数估计等处理过程，形成接近真值的定位数据，分发实时兵力行动态势数据；
39.(203)如果接收到新的装备定位参数，转入步骤(201)。
40.(3)态势数据融合显示：基于电子地图，分层标绘虚拟目标行动态势数据和实时兵力行动态势数据，形成虚实目标结合的融合态势。具体方法为：
41.(301)初始化电子地图，创建虚拟目标行动态势图层、实时兵力行动态势图层；
42.(302)接收虚拟目标行动态势数据，标绘至虚拟目标行动态势图层；
43.(303)接收实时兵力行动态势数据，标绘至实时兵力行动态势图层；
44.(304)定时调用电子地图刷新接口，进行态势刷新渲染。