基于OSG绘图的飞行计划冲突检测软件的设计与实现

摘要

随着现代军事信息技术的发展，飞行计划冲突检测是空军作战指挥中必不可少的一环。飞行计划冲突检测软件旨在生成详细严密的飞行计划，并对飞行计划的冲突点进行检测、预警，以满足作战指挥的需要。针对这样的需求，论文对飞行计划冲突检测软件进行了设计与实现。
　　本软件是某空军作战指挥系统的一部分，该系统采用框架+插件的技术手段设计，利用具有稳定跨平台特性的QT图形界面库，以OSG三维渲染引擎为基础库开发，用于显示空情态势和进行空情管理。本软件作为该系统的应用层插件，完成飞行计划的生成、推演、冲突检测功能。论文完成了如下工作:
　　通过对飞行计划冲突检测软件进行需求分析，提出了软件的架构设计和数据存储设计，将软件划分为方案拟制及管理模块、敌情分析/战场部署模块、飞行计划拟制模块、飞行计划推演模块和飞行计划冲突检测模块，对各个模块进行了详细设计。
　　分析了目前飞行冲突检测领域的研究成果，总结这些成果的优劣势以及可改进之处，在这基础上设计了适合本软件的两机静态航线冲突检测算法，通过模型建立、算法流程设计、航线段冲突计算等步骤，阐述了该算法的计算条件和计算过程。经测试，该算法对冲突时间的计算误差在0.1s以内，计算时间小于n2/5ms(n为飞机架数)，具有良好的准确性和时效性。
　　对飞行计划冲突检测软件的各个模块进行了实现。利用OSG绘图技术绘制军标和动态目标，利用DOM解析技术对飞行计划信息进行存储管理，利用两机和区域冲突检测技术对飞行冲突进行检测。软件的准确性和性能测试结果表明该软件对飞行计划的冲突检测准确性较高，检测速度较快，满足性能要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 研究意义

1．5 章节组织安排

第二章 相关技术介绍

2．1 OSG绘图技术

2．1．1 OSG简介

2．1．2 OSG的场景图

2．1．3 OSG的图形渲染

2．2 飞行器冲突检测技术

2．2．1 冲突分类

2．2．2 冲突检测算法

2．2．3 球面计算

2．3 本章小结

第三章 系统总体设计

3．1 需求分析

3．1．1 功能需求

3．1．2 性能需求

3．2 架构设计

3．3 数据存储设计

3．4 模块设计

3．4．1 方案拟制及管理模块

3．4．2 敌情分析／战场部署模块

3．4．3 飞行计划拟制模块

3．4．4 飞行计划推演模块

3．4．5 飞行计划冲突检测模块

3．5 本章小结

第四章 两机静态航线冲突检测算法设计

4．1 模型建立

4．2 算法流程

4．3 相交航线段冲突计算

4．4 算法验证

4．5 算法性能分析

4．6 本章小结

第五章 系统实现与测试

5．1 方案拟制及管理模块实现

5．2 敌情分析／战场部署模块实现

5．3 飞行计划拟制模块的实现

5．4 飞行计划推演模块的实现

5．5 飞行计划冲突检测模块的实现

5．5．1 静态冲突检测

5．5．2 动态冲突检测

5．6 软件测试

5．6．1 测试环境和测试方法

5．6．2 两机冲突检测准确性测试

5．6．3 区域冲突检测准确性测试

5．6．4 软件性能测试

5．7 本章小结

第六章 总结和展望

6．1 论文工作总结

6．2 论文展望

致谢

参考文献