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潜艇作战三维视景仿真系统
作者:军桥网 2022-08-02 当前位置:方案 > 虚拟仿真 >
一、系统概述

某司旗下的潜艇作战三维视景仿真系统是在潜艇作战仿真基础上,以三维视景的方式对潜艇作战过程进行实时逼真直观的演示,将作战过程中出现的潜艇、舰艇、导弹、鱼雷、直升机等实体的运动轨迹和姿态进行可视化显示。操作人员可以灵活地控制观看视点,对潜艇作战过程获得真实直观的感受,从而为战术推演、作战训练、模型验证和武器装备论证提供经济有效的手段。

 

二、核心功能

(一)海况环境仿真  

能够实现全球范围内,海洋及大气环境数据仿真,重点包括:

全球范围水深数据三维模型建模及渲染;

全球范围(网格)表层温盐数据模型仿真。

(二)航路航迹规划管理仿真  

实现潜艇及水面舰艇航行线路规划,自主导航,航行过程仿真模拟。

利用现有数据分析海洋环境对潜艇及水面舰艇编队航行的影响。

实现效果逼真,能满足实际仿真训练的要求。

(三)舰艇模型建模管理  

系统内置潜艇和水面舰艇的三维模型,且对模型各子节点实现编程控制,实现目标的实时姿态信息更新,子节点控制。包括武器发射系统、反潜直升机等独立操纵控制。潜艇及水面舰艇三维实体模型。舰船模型会受环境影响并与环境产生交互。如水面舰船会受海浪影响上下起伏,航行中会产生尾迹,舰船相互发生碰撞等。初步具备态势分析,可实时分析、显示当前选中假想敌舰船的反导、反潜能力,形成作战方案。系统内置潜艇和水面舰艇的三维模型,且对模型各子节点实现编程控制,实现目标的实时姿态信息更新,子节点控制。包括武器发射系统、反潜直升机等独立操纵控制。

(四)试验规划仿真管  

战术规划仿真系统对于提高舰艇作战的生存性和完成任务的有效性具有重要意义,对于研究现代作战任务规划和管理系统结构给出了信息融合、态势评估和任务规划及各子系统实现方法。

(五)武器系统  

水面舰船火炮及导弹发射,反潜直升机起飞。

水下鱼雷发射的全过程模拟。鱼雷舱开启,鱼雷发射,在水下行进路径的渲染以及洋流海浪对鱼雷的影响。

导弹发射过程模拟,重点实现导弹从潜艇发出在水中的运行效果以及出水后,发动机点火飞行的效果模拟。

(六)光照模拟  

光照模拟,对自然光线进行模拟,依据设定参数,可调节太阳角度,实现早晨、中午、傍晚、夜晚等任意时间段的仿真模拟,并且对环境的明暗、阴影、海面的光照反射等产生影响。

(七)天气模拟  

天气模拟,实现小雨、雷雨、暴雨、小雪、大雪等自然天气的仿真模拟,具体参数可自定义。

 

三、系统特点

以真实海洋为参考,制作接近真实效果的海洋效果,在场景遍历时也可看到海底地形的高低起伏以及海面明暗变化。三维场景中的模型在地图缩放时按比例进行缩放。

利用3DMax、Creator等建模工具建立细致真实的实体(潜艇、舰艇、鱼雷、导弹等)模型,模型大小、比例、色彩、图案接近真实。其中根据航行状态不同(水面状态、潜望镜状态和水下状态),展示不同航行状态的潜艇三维模型。

海洋有动态的波浪起伏,且海洋的颜色比较逼真。通过界面控制在不同海况条件下海洋中的波浪起伏的幅度,并根据波浪起伏情况在海面上产生浪花。

在场景中展现比较真实的爆炸效果和爆炸后的焰火效果。在场景中展现飞机、导弹、鱼雷等实体经过位置与经过时的姿态的尾迹效果。在场景中展现舰艇和潜艇水面航行时的尾迹效果。

用户可通过对键盘和鼠标的操作实现在三维场景中的漫游、切换跟随的实体、更改与跟随实体的观察距离与角度等。通过菜单选项或控制面板进行“自由观察”、“跟随观察”以及“定点观察”等视点观察方式的设置。

系统设计符合行业规范,页面简洁、美观,内容层次分明,并易于使用。

 

四、系操作模式

(一)视点操控  

可实现多种视点方式,包括全局漫游(在场景中使用鼠标和键盘随意漫游)球面自由旋转(以视景仿真对象的三维模型为中心,使用鼠标或键盘操纵视点在任意半径的球面内的任意位置进行观察).稳态跟随(跟随观察物体运动)、全局俯视(在场景中某一高空位置向下俯视,能够观察到全局的态势)等。

(二)航迹规划  

航行线路规划,潜艇航行仿真。实现潜艇及水面舰艇航行线路规划,自主导航,航行过程仿真模拟。利用现有数据分析海洋环境对潜艇及水面舰艇编队航行的影响。实现效果逼真,能满足实际仿真训练的要求。实现时间同步,并同步想定航线各状态点实时状态。

(三)接收数据模拟,试验想定模拟  

系统实现战术想定模拟功能,完成战术对象实体、动作和事件的设计组合,实现各种战术规划模拟。

(四)实体数据模拟

系统实现对舰艇数量、方位、坐标、速度等各类实体数据的模拟功能。实体包含空间属性、物理属性、动作和触发器等多种属性组件,实现全方位的实体复现。

(五)动作数据模拟  

系统实现对各类实体的各类动作的模拟功能(如前进、下潜、转弯、开火等)。动作姿态实时更新,包括运动状态、运动路线和多单位同步运行等,实现动作状态的精确模拟。

(六)事件数据模拟  

系统实现对各种运行事件及触发器的模拟功能(如速度上限、前方障碍物、中弹、生命值剩余、机械损伤等)。事件包含量化属性、类型等多种属性组件,实现运行状态条件的动态触发。

标签:
三维视景仿真 潜艇作战 战术推演
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