[发明专利]一种多源电磁数据的可视化视图生成方法

说明书

本发明公开了一种多源电磁数据的可视化视图生成方法，实现多源电磁态势的快速三维可视化呈现，其特点是以多种典型电磁环境模型组成的模型库为基础，利用机器学习方法通过学习训练建立电磁环境模型智能选择机制建立多源电磁环境模型，并利用高效率并行计算分析架构，实现电磁环境信息的快速提取与三维可视化呈现。本发明所要解决的技术问题包括：针对不同类型的电磁环境模型适合具有不同特征电磁环境的问题，建立电磁环境模型智能选择机制，能够根据具体环境特点智能构建电磁环境模型；针对复杂电磁环境中电磁信息的提取计算量大的问题，建立针对具体电磁环境模型的高效率并行计算分析架构，实现电磁信息快速提取和可视化呈现。

技术领域

本发明涉及电磁环境可视化技术领域，尤其涉及的是，一种多源电磁数据的可视化视图生成方法。

背景技术

当前电磁环境可视化方面的研究受到广泛的关注，进而有很多商业软件用于电磁环境的可视化。如美国电信科学研究院(ITS)研发的通信系统规划工具(CommunicationSystems Planning Tool,CSPT)，此软件基于GIS，集成了ITM，FCC，Tirem等多种电磁波传播模型，通过2.5维图层叠加不同颜色或三维直接体绘制的方法表现电磁环境，但其三维表现只适合较小的区域空间。类似的电磁环境可视化软件还有很多，包括V-Soft的二维电磁波覆盖软件Probe和三维电磁波预测软件Terrain-3D，美国REMCOM的Wireless Insite系统，瑞典Saab的WRAP软件，德国LS telecom的SPECTRA系统等，这些软件主要采用二维或2.5维的方式表现电磁环境，不够直观，同时又因为电磁模型的建立与电磁数据的提取需要进行大量的数据计算，这些软件所能表现的区域都较小，并且不能做到实时地展示，无法满足实际需求，因此研究复杂电磁环境下电磁数据实时三维可视化技术手段是非常有必要的。

目前对于多源电磁数据可视化视图生成方法存在两个问题：第一是现有的电磁环境模型类型众多，但不具有普适性，一种电磁环境模型只适用于具有某一类特点的环境，实际电磁环境复杂多变，使用某一种电磁环境模型无法准确拟合实际电磁环境；第二是电磁环境空间是一个开放空间，其电磁数据的准确提取与可视化呈现需要大量的数值计算，数值计算会消耗时间，对结果呈现的实时性有影响。

发明内容

本发明针对复杂电磁环境中电磁数据可视化呈现的需求设计了一种多源电磁数据的可视化视图生成方法，实现多源电磁态势的快速三维可视化呈现，其特点是以多种典型电磁环境模型组成的模型库为基础，利用机器学习方法通过学习训练建立电磁环境模型智能选择机制建立多源电磁环境模型，并利用高效率并行计算分析架构，实现电磁信息的快速提取与三维可视化呈现。所要解决的技术问题包括：1、针对不同类型的电磁环境模型适合具有不同特征电磁环境的问题，建立电磁环境模型智能选择机制，能够根据具体环境特点智能构建电磁环境模型；2、针对复杂电磁环境中电磁信息的提取计算量大的问题，建立针对具体电磁环境模型的高效率并行计算分析架构，实现电磁信息快速提取和可视化呈现。

本发明的技术方案如下：一种多源电磁数据的可视化视图生成方法，包括以下步骤：

步骤1、利用不同类型的电磁环境模型理论，编写模型算法程序，并对模型进行编码，构建多种典型电磁环境模型形成模型库，然后根据不同模型的适用特点建立模型的索引关系；

步骤2、根据模型库及各模型的索引关系，建立模型适用范围参数与电磁模型编号的数据对(x,y)，并存储到目标电磁特性数据库中，其中x为模型适用参数，适用参数的取值是在对典型环境情况统计后进行编号排序得到，y为电磁模型编号；

步骤3、根据构建的电磁环境模型，采用基于CPU+GPU的混合并行架构，利用已知的辐射源信息，将CPU出色的逻辑判断能力和丰富的缓存资源与GPU强大的计算能力相融合，充分利用服务器的多线程计算资源，结合构建的电磁环境模型实现电磁环境中各采样点电磁信息数据的高效率并行计算提取；