航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统的实现与研究

摘要

视景仿真（Scene Simulation）技术是计算机仿真技术的重要分支，将视景仿真技术应用于航天发射的监控和安全保障，其研究开创了国内航天发射场三维视景开发的先例，对整个航天发射的数字化、现代化具有重要的现实意义。 本论文以某国家863资助项目的子课题——航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统为背景，以西昌卫星发射中心为实际研究对象，旨在建立数字化的三维虚拟航天发射场，实现火箭发射和飞行的监控和三维仿真，并建立一个通用的三维视景仿真系统。 论文对该系统进行了详尽的需求分析，借鉴现代控制系统结构思想，建立了通用的视景仿真系统结构模型、计算模型和C/S模型等框架模型；采用多线程技术解决了系统的多任务调度，用任务模式解决视景任务与其他任务之间的交互问题，提高了系统对视景仿真任务的适用性。 随后，基于MultiGen Creator/Vega探讨了视景仿真系统的核心技术——三维建模技术和视景仿真驱动，提出了通用的技术路线，灵活、综合运用MultiGen Creator/Vega强大的实时仿真能力，实现了本系统的主要视景功能。 论文最后成功的开发了完整的航天发射场及火箭发射三维视景仿真系统，包括系统的网络构架和软件设计。系统经过现场调试验证表明实现了预期的功能、达到了设计指标，有效的辅助了发射的安全保障任务。 本论文提出的三维视景仿真开发技术路线、仿真系统框架模型和开发的软件具有较强的通用性和可复用性，对航天发射场的规划以及其他三维视景仿真系统的开发具有较高的借鉴价值。