卫星可视化仿真与跟踪

系统仿真是第二次世界大战后发展起来的一门新技术,目前已广泛应用于工程与非工程的不同领域,它与航天技术关系尤为密切。卫星仿真跟踪系统是天体力学、计算机图形学和数据库技术、软件工程等的交叉综合应用;包括地球模型构造,地球数据库和卫星数据库的建立;系统需要卫星地面接收站的硬件支持,同时加密解密算法的研究对于卫星数据的获取是不可缺少的条件。     

卫星任务规划可视化仿真系统设计与实现

解决卫星任务规划方案正确性、可靠性问题的有效途径是建立可视化仿真分析环境,研究多星多地面站任务规划问题,设计了成像需求约束图模型,利用任务规划调度算法进行优化分析生成最优解决方案,同时研究利用基于MapX的地理信息系统功能,设计实现了卫星任务规划可视化仿真系统,实现了二维视景仿真、方案动作仿真以及可视化决策支持等功能.该系统为卫星任务规划的可视化决策、可视化仿真提供了基础,确保了其正确、可靠性.     

卫星星座仿真系统的设计和实现

卫星星座设计是个相当复杂的问题，往往需要大量的仿真计算来检验系统的各项特性，该文介绍了所开发的卫星星座仿真设计软件的设计方案，系统的实现策略，功能模块的划分，该软件可以为星座设计的工具。     

基于OpenGL的卫星在轨运行可视化仿真系统设计与实现

针对如何构建一个卫星在轨运行可视化平台的现实问题,设计出一种基于OpenGL的卫星运行可视化仿真系统;介绍了该仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用ADO技术实现了对卫星运行数据库的访问,利用3DS MAX构造了卫星模型和地球模型,实现了卫星在轨运行、覆盖效果、通信链路情况的可视化;实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星在轨运行的全过程,为卫星在轨实时管理提供了辅助决策支持平台;同时,该系统为航天部队网络化练兵提供了虚拟训练平台;对构建信息化条件下的虚拟战场仿真系统具有一定的借鉴意义。     

面向卫星系统仿真的可视化环境

卫星系统仿真在卫星系统分析、设计及评估中起着重要的作用.该文按照数值计算与图形演示相分离的原则,提出并实现了一个面向卫星系统仿真的可视化环境,主控程序(即仿真运算软件)通过基于Socket机制的进程交互接口实现对可视化环境的操控.该环境基于Win32多线程机制设计,各线程之间运用信号事件进行同步,并选用OpenGl作为实体建模与渲染之工具.该环境实现了关于卫星系统运行过程的动态三维场景、二维地图投影两种视图以及相关界面.目前,该环境已成功应用于多卫星系统效能仿真与评估等项目研制中.     

利用OpenGL实现卫星系统可视化仿真模型的研究

卫星系统可视化仿真在卫星系统设计、分析、评估等工程实践中扮演着重要的角色。该文基于此需求,且主要针对对地观测卫星系统,按照数值计算与图形演示相分离的思想提出一个基于OpenGL的卫星系统可视化环境,详细讨论了其实现框架、三维和二维模型元素的参数化定义以及相关的投影方法,并在Win32平台上加以实现。该环境成功应用于多卫星系统效能评估与仿真等项目中。     

成像卫星任务规划可视化仿真系统实现技术

对成像卫星任务规划的方案进行可视化仿真分析,是确保成像卫星任务规划的可靠性和高效益的有效途径。本文在分析成像卫星任务规划的可视化仿真特性、建模特性、数据处理技术等的基础上,设计了一种适合于成像卫星任务规划的可视化仿真系统。该系统基于GIS设计了任务规划二维规划视图,在STK基础上构建了任务规划三维视景仿真分析环境。同时,建立了资源库,对仿真的场景、模型资源进行有效管理。该系统已成功应用于某卫星任务规划系统,提高了成像卫星任务规划的效率。     

基于EnSight的数值仿真可视化系统设计与实现

为提高数值仿真后处理的效率,满足分布式仿真系统在数值仿真数据方面的可视化需求以及实现仿真试验过程的可视化,基于EnSight的二次开发开展数值仿真可视化系统设计.提出基于Qt开发框架的系统集成、基于Python的功能开发和基于Socket的通信接口开发,实现具有协同功能的数值仿真可视化系统.该系统采用模板化技术实现带场景的可视化和快速后处理功能.给出系统架构、组成、实现效果及应用案例.应用结果表明：该系统能够适应多仿真类型结果分析,实现动态仿真过程的协同可视化.     

卫星组网仿真中想定生成系统的设计与实现

为解决卫星组网仿真中的想定编辑生成问题,分析了组网仿真多任务多粒度的特点,提出了一种基于可扩展标记语言XML建模结合共享技术的想定动态生成方法.该方法将想定场景中的实体对象模型以及关系对象模型采用XML文档组织,可以根据仿真任务目的灵活选取所需模型生成想定文件.使用了将细粒度对象共享使用的方法,有效地提高了系统的效率....     

卫星移动通信系统星座仿真及设计

文章探讨了中低轨卫星移动通信系统星座运动模型的建立,并利用计算机对中低轨系统星座进行了仿真。在此基础上讨论了可以进行的许多有意义的研究。最后,对我国卫星移动通信系统进行了初步设计,得出了有意义的结论。     

被动声纳组网系统模型的构建及可视化仿真

为解决在海洋中大范围侦察和监视目标的问题,对声纳组网进行建模和仿真:给出了被动声纳基阵布阵的两种方法;应用单个被动声纳测向,两个或两个以上的被动声纳阵求解目标运动参数;考虑到声传播损失受海况的影响,对传播损失采用通用计算公式;对被动声纳接收到的信号进行谱分析,利用数据库对目标进行识别,达到实时大范围侦察和监视的目的.依次进行建模,利用Visual C 编制仿真程序,使仿真数据可视化.结果表明上述方法在被动声纳组网仿真中是可行的和有效的.     

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法;首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统;实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹.     

数据链组网与数据传输仿真技术

研究数据链系统中的组网与数据传输技术,对于构建自主的数据链系统以及数据链系统的测试、评估极为关键;同时,进一步验证所设计的数据链系统的有效性、理解数据链的主要功能与性能参数,为进一步研究与设计测控数据链技术奠定基础;对数据链系统及数据链组网与数据传输技术进行了分析,并简要介绍不同数据链系统的组网与数据传输技术的差别,在此基础上提出一种数据链组网与数据传输仿真系统方案,对系统的功能和工作过程进行了分析,为数据链的构建、测试及评估提供支持;最后,对数据链及其测试评估系统构建及发展趋势进行了展望;该研究在数据链测试仿真评估系统中的验证效果良好,从而为数据链系统的设计提供了参考和依据。     

基于STK的航天发射可视化仿真系统设计与实现

针对航天发射实时性、高风险、不可逆的特点,设计出一种基于STK的航天发射可视化仿真系统,给发射决策层提供可靠的决策信息;设计了仿真系统的结构框架和网络结构,探讨了设计中的三维地形建模、航天器飞行数据的转换、实时仿真的时间同步等关键技术问题,通过系统集成,实现了对航天发射全过程的实时可视化;经卫星发射任务检验,结果表明,该仿真系统能够对航天发射的弹道数据进行实时处理,并实现快速显示,与传统的用VC++、Vega、OpenGL开发的仿真系统相比,具有编程工作量少、模型移植简单、代码编制与调试过程简洁等优点,能够满足航天发射任务指挥和决策的需求,对后期开展的探月工程可视化有一定的工程指导意义和应用价值。     

基于Open Inventor的卫星姿态控制可视化仿真

针对卫星运行可视化仿真中卫星的姿态控制问题,设计出一种基于Open Inventor的卫星运行姿态控制可视化仿真系统。介绍了通过平移,旋转等坐标变换实现卫星模型处于二体定向姿态的思路和算法,二体定向姿态即有效载荷面对准地球以利于科学探测,太阳帆板跟踪太阳以保持供电。提出了基于Open Inventor的具体实现算法,充分利用Open Inventor的功能特点,卫星建模时增加了太阳能电池板绕中心轴向的旋转自由度,简化了算法。仿真结果表明,该系统能够较好地满足系统仿真的实时性要求。描述的思路和算法对构建航天可视化仿真系统具有一定的借鉴意义。     

卫星星座优化与仿真平台设计与实现

卫星星座的优化设计问题是航天领域的一个研究重点,介绍自主研发的卫星星座优化与仿真平台的系统构架和主要功能.该平台主要包括4个子系统,能够实现卫星星座的信息管理、计算、优化、覆盖分析和可视化仿真等功能.本平台的特色在于使用多种演化算法和多目标优化算法对卫星星座的配置方案进行优化,得到最佳方案,如可以提供灾难应急时卫星机动变轨的最佳方案和仿真过程,从而辅助相关部门及时制定应急措施.并通过与有关文献中的对比计算,证明此系统的正确性和有效性.     

基于Unity3D的卫星运行可视化系统设计与实现

在航天工程中,人造卫星有着十分广泛的用途,比如导航定位、通信、科研及军事等应用。而人造卫星的这些应用往往离不开卫星状态的各个参数数据,其中卫星的运行轨道和运行姿态是决定卫星应用功能的两个主要因素,是卫星系统工程设计的重要组成部分。因此,本文应用可视化技术,设计出了一套基于Unity3D的卫星运行可视化系统。该系统可以实时显示卫星轨道运行的全过程,为卫星实时管理提供了重要的辅助决策。     

卫星星座设计仿真软件综述

卫星星座的发展具有数量规模越来越大、网络功能多种多样、网络构成种类复杂的趋势，对星座设计和仿真提出了更高的要求。因此本文从卫星星座设计过程中，确定星座构型和设计星座网络这2个关键步骤出发，对现行的卫星星座设计软件和网络仿真软件进行了深入介绍和比较。从软件功能、软件特性以及软件对于卫星星座的支持程度这3个角度进行分析和比对。最后得出2套通用性较强的仿真方案：基于Linux平台的ns-3(Network Simulator 3)与SaVi(Satellite Constellation Visualization)，有更好的灵活性和开放性，且免费、开源；商用软件OPNET Modeler与STK(Satellite Tool Kit)，功能模型库更加强大，图形界面完善，易于快速开发和使用。在目前的软件开发条件下，这2种方案能够较好适应星座的仿真设计需求。     

卫星网管仿真测试系统设计

卫星通信网网管中心作为全网远行控制和管理的中心，它的可靠、高效运行直接关系着卫星网运行的稳定性和效益．在网管中心投入部署运营以前，必须对其进行严格的测试，以保证它的可靠性并对它的运行效率进行评估。介绍了卫星网管的特点，分析了仿真测试系统应该具备的特点和功能。提出一种的仿真系统设计结构，并简要介绍了这种结构的优点和缺点。     

多卫星系统综合建模与仿真环境的设计与实现

解决复杂多卫星系统一体化设计、评价和优化问题的有效途径是建立综合性的仿真分析环境。以构建柔性仿真平台为目标,采用面向对象的思想方法及多种相关技术,并以对地观测卫星系统为主要研究对象,设计实现了“多卫星系统综合效能仿真分析软件(MSSE)”。该软件使用户能够以可视交互模式进行系统的层次化建模,灵活地进行仿真实验框架配置,迅速模拟任务想定并实施运行过程的全程监控,对系统总体性能和效能指标予以全面分析,并获得详尽的结果报告和逼真的二维、三维模拟空间视景。该文对软件的总体设计思想、构成和功能及其实现机制进行了阐述。