电磁辐射源环境影响建模与仿真

摘要

随着人们对环保意识的不断提高，电磁环境影响成为了人们密切关注的热点话题，因此，以减少电磁影响环境预测的理论结果和实际产生的场强分布误差为目标，开展电磁辐射源环境影响的建模与仿真技术的研究具有重要的理论价值和实际意义。本文以大型特高压输电线路附近电磁环境预测为目标，对高压输电线路附近电磁环境影响进行建模并采用虚拟现实技术展示影响结果，对其中涉及的虚拟现实建模技术和场景仿真进行了研究。本文中的主要工作内容及创新点如下:
　　 (1)为了合理的利用和管理三维场景中的模型，通过与数据库结合设计模型组件管理模块。模型组件管理模块主要包括建立组件模型库，模型管理和模型选择等子模块，为实现虚拟三维拖放式构建场景提供模型基础。
　　 (2)因为辐射源周围的建筑物种类繁多，为了达到快速构建模型的目的，本系统采用读取产品模型数据交换标准文件，获取模型的拓扑和几何信息，借助OSG图形开发库工具渲染绘制出需求模型，解决复杂模型建模问题。
　　 (3)三维场景布局利用操作模型在二维平面上的布局方位，达到改变三维场景环境布局中模型位置的目的。实现了模型布局的可视化，达到了快速搭建不同的场景功能。
　　 (4)将虚拟三维场景编辑平台与特高压输电线路附近电磁环境预测系统相结合，通过研究虚拟场景中电磁辐射计算方法，构建了辐射源数字化仿真过程中所需要的组件模型库、设计了三维场景编辑器，实现虚拟场景中大型电磁辐射源对环境影响的动态评价。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 论文的研究意义

1．3 国内外研究现状

1．4 论文的研究内容

1．5 论文的组织结构

2 基本模型组件管理

2．1 三维场景基本模型组件分类

2．2 虚拟三维场景的建模实现

2．2．1 自然景观建模

2．2．2 建筑物建模

2．2．3 交通层建模

2．2．4 植被层建模

2．2．5 粒子效果

2．3 三维场景模型库的管理

2．4 本章小结

3 母版建筑物模型与高压线塔装配

3．1 STEP文件读取

3．1．1 STEP文件信息组织

3．1．2 STEP文件中几何拓扑信息提取

3．1．3 STEP文件中零部件空间位置关系提取

3．2 母版建筑物模型装配

3．2．1 OSG场景图技术

3．2．2 STEP文件与OSG映射原理

3．2．3 母版建筑物模型装配过程

3．3 高压线塔装配与架线

3．4 本章小结

4 三维场景快速布局

4．1 三维场景快速编辑平台的原理

4．2 二维场景环境布局

4．2．1 二维场景环境布局实现功能

4．2．2 二维场景环境布局关键技术

4．2．3 二维场景环境布局数据结构

4．3 三维场景环境显示

4．3．1 场景模型显示控制及实现

4．3．2 三维场景管理机制的实现

4．4 三维场景漫游

4．4．1 三维场景漫游原理

4．4．2 键盘漫游控制实现

4．4．3 鼠标漫游控制实现

4．4．4 路径漫游控制实现

4．4．5 飞行器漫游控制实现

4．4．6 导航图的实现

4．5 本章小结

5 高压输电线路电磁环境预测系统

5．1 VC++与MATLAB混合编程的关键技术

5．1．1 MATLAB简介

5．1．2 MATLAB环境下创建DLL文件

5．1．3 VC++调用DLL过程

5．2 高压输电线路附近电磁环境预测系统功能介绍

5．3 高压线杆(塔)模型库的编辑和管理

5．3．1 高压线杆(塔)模型库的构建

5．3．2 组件模型库的管理

5．4 无建筑物高压线场强计算仿真

5．4．1 三维场景无建筑物快速编辑器

5．4．2 无建筑物高压线场强计算参数录入

5．4．3 无建筑物高压线场强计算仿真结果

5．5 有建筑物高压线场强计算仿真

5．5．1 三维场景有建筑物快速编辑器

5．5．2 有建筑物高压线场强计算参数录入

5．5．3 有建筑物高压线场强计算仿真结果

5．6 本章小结

6 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历