面向电子战的虚拟战场建模与仿真方法研究

摘要

电子战在现代战争中的作用举足轻重，其中，用于侦察、精确制导和电子干扰任务的电子设备在现代战场中扮演着不可或缺的角色。如何在日益复杂的战场环境中，完成对敌方电子设备的有效干扰和对己方设备的反干扰性保护，是电子战研究的核心问题。而面向电子战虚拟战场的建立，不仅可以开展电子战的军事演练，进行人员的培训，评估武器系统的作战性能，还能屏蔽实战演练的危险性并且降低成本开销。
　　 早期，虚拟战场仿真方面的研究工作主要集中在虚拟场景的显示，实体对象的建模以及分布式仿真环境的构建等方面，而往往弱化作战中电磁问题，使得战场中的电磁因素不能得到有效的体现。
　　 以此为背景，论文研究了面向电子战的虚拟战场建模与仿真方法，讨论了虚拟战场中三维场景的建模和显示方法，阐述了电子战功能仿真主要解决方案，并完成了基于虚拟地形的地杂波快速算法的设计和实现。论文的主要研究内容包括：
　　 首先，阐述了战场环境中的电子战仿真理论模型，把电子战功能仿真模型和信号仿真模型有机结合，为电子战的虚拟仿真构建了基本的理论模型。
　　 其次，提出了一种改进的基于四叉树的地形快速绘制算法，通过采用地形采样分块和分页机制，完成了海量地理数据的实时绘制。同时，论文给出了基于地形快速绘制技术的实时地杂波计算，该计算结果为电子战仿真中电磁环境的构建提供了有效途径。
　　 再次，设计并实现了实体管理器，用于管理战场环境中的作战实体。实体管理器采用实体树的方式组织实体，可以高效地处理实体仿真状态的更新和渲染。
　　 最后，基于上述理论的研究和探讨，论文描述了面向电子战的虚拟战场仿真平台的设计与实现，进而，在此平台上完成了携带有源干扰的飞行器对预警机的低空突防仿真，并完成了对仿真数据系统性的分析。
　　 构造面向电子战的虚拟战场是现代军事仿真中的一个关键环节，论文对面向电子战的虚拟战场的仿真与建模研究，可为实际的军事应用提供理论参考。