协同作战控制站增强合成视景可视化处理技术

摘要

随着无人机技术的发展，无人机功能越发强大。在当今的军事和民用领域中，无人机都发挥着重大的作用。然而无人机自主性有限，复杂环境下作战仍需要操作人员的控制。同时，控制无人机作战的关键是操作人员对于作战环境的感知与理解。复杂作战环境中，相对于单架无人机，多架无人机无疑更具有优势。因此，在复杂环境中，如何利用多无人机协同作战和如何提高操作人员态势感知与理解能力，进而减轻操作人员工作量并完成作战任务成为本文主要研究课题。 本文首先介绍了无人机的现状，并叙述了相对于单架无人机，多无人机协同作战的优势；提出增强合成视景技术来提高操作人员对作战环境感知与理解，并叙述了增强合成视景系统及构成现状。其次，本文通过视景仿真技术，依次设计并完成了协同作战环境，多无人机协感知实现与陆空协同作战。最后，采用视景仿真技术完成相应协同作战的设计与实现。本文具体完成的工作有以下几方面： 1．研究了增强合成视景系统及其现状，参考了国外多无人机编队协同与陆空协同两个项目。将相关现状作为研究参考依据，结合本文研究目的来进行设计与实现。 2．研究了协同作战环境的构建。在增强合成视景地形数据库技术与三维视景仿真技术的帮助下，通过相应的软件工具一一实现协同作战环境的组成部分。根据不同协同作战的环境需求，创建了多种协同作战环境。 3．设计并实现了多无人机协同感知方案。设计并实现了多无人机协同作战一体化控制；通过现有无人机的自主性参考，实现了多无人机可视范围叠加的协同侦察与多无人机自主避障；通过增强合成视景传感器技术的实现，实现多无人机多传感器的协同侦察。 4．设计并实现了城市作战环境下，指挥士兵与多无人机陆空协同作战方案。指挥士兵能与多无人机共享信息，并通过特定的国标进行作战信息凸显，提高士兵感知与理解能力。根据作战阶段不同需要，士兵可以选择并指挥具有不同功能的无人机进行作战，进而提高士兵自身的感知能力，攻击能力，移动能力和安全性。 5．研究并实现了协同作战控制站增强合成视景可视化技术演示平台。研究了最终演示平台的技术路线与系统设计，完成了最终演示平台的界面。对于设计的协同作战环境，多无人机协同感知方案和陆空协同作战方案进行了模拟演示与验证。

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