[发明专利]一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法

说明书

本发明提供了一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法，包括如下步骤：1、预置目标群的描述文件，能详细定义目标群的成员数量、相对位置等信息；2、在运动过程中，选取目标群中的主要目标，计算其核心活动轨迹；3、根据目标群中的主要目标，计算其它目标的位置和姿态，并避免出现位置回退、相互重叠等现象；4、实现二三维效果可视化。本发明通过分析目标群的构成、相对位置、运动速度等信息，同时充分考虑目标群的实际性能与运动背景，较好的实现了目标群在运动过程中的仿真计算与显示。

技术领域

本发明涉及一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法。

背景技术

如何更加真实地仿真经过组合的多目标的运动过程，是仿真领域比较关注的研究方向。各种群体性活动仿真计算中，如人群活动规划、车辆赛况模拟中，信息系统都开发了相关的预演和解读软件，在此过程中就涉及到目标群的运动过程仿真计算，并通过二三维平台进行展示，辅助操作人员设置预案和重温过程。

在目标群的运动仿真计算方面，有静态计算和动态计算两种方法，静态计算是将所有目标群的效果预先处理好，包括目标群组成、相对位置、类型类别等，在运动过程中严格按照这种方式来行进，这种方法的好处是计算简单，但缺点是不够灵活，特别是在目标群转弯、机动或调整队形时，很容易发生变形；而动态计算，则完全是在目标群运动过程中通过数学方法推理计算，这种方法的好处是能充分考虑实际情况，包括目标本身的特性、运动模式、速度等，能实现快速的临机处置，仿真效果好，但缺点是计算压力较大，对资源的消耗较多。另外，在仿真效果显示方面，现在的显示方法更多的关注位置，对方向、横滚、俯仰等姿态信息考虑不足，在细节仿真显示方面能力有待提升。

发明内容

发明目的：针对现有应用的实际需求，本发明公开了一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法，该方法基于目标群描述信息、目标群实际活动情况、目标实际机动特征和二三维实时显示技术，首先是用通用计算机语言严格定义目标群的描述文件，内容包括目标群的组成、相对位置、队形、数量等，据此形成目标群的静态轮廓；其次是在目标群中挑选出主要目标，以该目标为中心，刻画其运动轨迹与机动过程，形成骨干化的路径；其后是根据骨干航迹和目标群描述文件，计算目标群内其它目标的位置和姿态信息，该过程要充分考虑目标的活动特性，避免出现目标群成员倒退、位置散乱等问题，也是本发明的核心；最后是根据前述计算结果，在二三维图形上实现目标群运动过程的实景仿真。

一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法，其特征在于通过目标群信息描述、基于特征的活动过程计算和二三维仿真，较好的实现了目标群的运动过程仿真，

本发明的一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法，首先是将目标群的组成信息进行充分描述，通过语言定义刻画好目标群的基础内涵；挑选出目标群中的主要目标，对其轨迹进行综合分析，在此基础上，根据目标群的运动特征，再计算目标群中其它目标的位置和姿态；根据前两步的计算结果，在二三维上仿真显示。

本发明具体提供了一种位置均衡的目标群运动过程仿真计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制定目标群描述文件，重点是对目标群的特征进行提取，本发明在对各种目标群进行充分分析的基础上，提出了具有一定普适性的描述，利于后续的计算；

步骤2，从接入的活动数据中找出符合步骤1中目标群描述的目标，以所述目标为主要基准点，计算其骨干活动过程，形成一条具有关键特征描述信息的运动轨迹；

步骤3，根据步骤1中的目标群描述文件和步骤2计算得到的运动航迹，计算目标群内其它目标的位置、姿态信息，并综合考虑运动特征与上下文背景，设计计算因子，得出目标群内部各目标的合理信息和相互关系；

步骤4，根据步骤3的计算结果，进行二、三维仿真显示。

步骤1包括：利用XML语言详细描述目标群的基本情况，目标群的基本情况包括组成、数量、相对位置、类型、名称，描述目标群的基本情况的XML语言的内容保存为目标群描述文件。