基于GIS和RS的战场态势信息系统研究

摘要

战场态势信息系统是以战场地理环境数据和作战态势数据为管理和处理对象，并对战场态势信息数据进行接收、管理、存储、查询、统计、分析和共享的综合性系统。地理信息系统(GIS)技术的引入，使得战场信息管理进一步迈向了信息化、数字化时代，成为各级领导实时掌握千里外战场局势的强有力工具。遥感(RS)技术的引入和实时更新进一步丰富和精确了信息化战场。
　　 目前战场态势信息系统种类繁多，但都是基于矢量地图数据为基础研发，其数据特点决定了其潜在问题是数据精度不够高、更新速度慢等。随着卫星遥感技术的发展，获得某地区的遥感图像数据也日益容易，甚至可以根据需要及时获取某机场、港口等军事要地的精确数据，如何运用这些数据是本文研究的重点之一。这涉及到：矢量数据和栅格数据的匹配；动态的刷新和漫游大数据量的遥感图像数据；以及解决战场地理环境信息与作战态势信息的融合与集成，特别是战场态势信息的获取、存储、管理等问题。因此、科学的对战场态势信息进行研究并建设、研发其系统，具有十分深远的意义。
　　 本文以GIS的二次开发平台ArcEngine和面向对象编程环境VC++6.0为平台，以战场态势信息系统的研究与实现为线索，主要探讨了以下几个问题：
　　 1.阐述了战场态势信息系统所涉及的基本技术和概念，介绍了战场态势信息系统各种技术的发展动态和研究现状，明确了研究战场态势信息系统的现实意义。
　　 2.对战场态势信息系统进行了分析和设计，将系统分为前台目标数据的仿真模拟和后台态势目标信息获取、管理、显示等层次。系统的体系结构采用网络系统的形式，利用多线程技术和UDP网络组包、加密传输技术实现，并用Hash动态链表管理目标数据，实时绘制来自不同传感器产生的航迹。
　　 3.对战场态势信息系统的地形数据和效率进行了设计优化，利用矢量地图和更精确、丰富的遥感图像进行联合开发。研究并运用了矢量栅格的匹配技术；栅格图像的分层、分块、缓存处理等算法；动态显示技术等。
　　 4.利用运动方程对目标航迹进行仿真，并对飞机、舰船等目标进行模型设计。以组件式软件开发思想为指导，使用ActiveX控件和COM组建技术，实现战场态势信息系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1论文研究背景

1.2论文研究的目的和意义

1.3国内外相关研究现状

1.3.1 GIS技术及其现状

1.3.2 RS技术及其现状

1.3.3战场态势研究现状

1.4论文的主要研究内容及结构安排

1.5相关术语介绍

第2章GIS开发的相关背景

2.1地理信息系统开发的方法

2.2组件技术

2.2.1组件技术产生的背景

2.2.2相关组件技术

2.3组件式GIS

2.4 ArcEngine的主要特征

2.4.1 ArcEngine的组成

2.4.2 ArcEngine开发包工具组件

2.5本章小结

第3章战场态势系统的关键技术

3.1军事目标仿真技术

3.1.1目标运动仿真

3.1.2雷达探测目标仿真

3.2遥感影像实时漫游技术

3.2.1金字塔影像数据查询和存取

3.2.2影像的分块和缓存处理

3.2.3动态显示技术

3.3矢量栅格匹配技术

3.4本章小结

第4章战场态势信息系统的设计

4.1系统信息的分类

4.2系统研制目标

4.3系统研制的数据模型

4.4系统的开发环境

4.5系统功能的设计

4.6本章小结

第5章战场态势信息系统的开发与实现

5.1系统开发的技术路线

5.2系统的实现

5.2.1目标数据的传输和管理

5.2.2影像与矢量配准的实现

5.2.3目标模型的建立以及航线的绘制

5.2.4鹰眼技术及图层管理功能的实现

5.2.5测量功能的开发

5.2.6图像快速漫游与动态显示的实现

5.2.7查询分析及告警功能的实现

5.3本章小结

第6章战场态势系统实例分析及测试

6.1系统结构

6.2仿真目标数据源的实例

6.3态势显示系统实例

6.3.1态势信息获取模块

6.3.2态势信息存储和管理模块

6.3.3显示模块的功能

6.3.4综合态势图

6.4系统效率测试

6.5本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果