[发明专利]一种面向流星余迹通信仿真的可视化方法

说明书

本发明属于计算机应用领域，是一种面向流星余迹通信仿真的可视化方法，包括如下步骤：(10)流星余迹的绘制：流星的发生可用泊松过程来描述，基于泊松过程计算流星的发生概率，按电波传播机理分类，以流星密度来设定类型；(20)余迹的呈现：基于GIS引擎和三维效果模型，以高亮节点表示信号折射点，确定余迹效果呈现范围；(30)电台通信的呈现方式：基于三维效果模型设定收发电台，基于数学模型和实体模型呈现电台的通信状态；(40)“镜面反射条件”的呈现：基于三维效果模型和数学模型呈现信号收发状态；(50)场景可视化呈现：基于BS架构和三维GIS引擎呈现流星余迹通信整体过程。本发明适用于面向流星余迹通信仿真的可视化方法，具有便捷、快速以及视图效果好的特点。

技术领域

本发明属于计算机应用领域，是一种具有便捷、速度快以及视图效果好的适用于面向流星余迹通信仿真的可视化呈现。

背景技术

随着社会的不断发展和全球范围内突发事件的与日俱增，人们对于应急通信的需求越来越迫切，对应急通信提出的要求也越来越高。作为现代通信的重要组成部分之一，应急通信在通信领域中已经扮演着越来越重要的角色，具有特殊的战略意义。最低限度的预警和应急通信体系对于保障人民生命财产和国家安全至关重要。流星余迹通信是一种在受到核爆、强电子干扰、地震、海啸和极地弧光等电子或物理攻击而导致常规通信中断的情况下，能够正常通信的最低限度通信保障。

流星作为自然界的一道风景，受到广大天文爱好者的喜爱，为大家所不知的是，这道美妙而伟大的风景不仅可以让我们欣赏，而且还可以为人类服务。流星划过星际的短暂瞬间，也为人类提供了一种通信的媒介——流星余迹，人类发挥自己的智慧，利用流星突发信道进行通信，从而开启了流星余迹通信的新篇章。作为一种最低限度的应急通信保障手段，流星余迹通信在通信领域中占据着举足轻重的特殊地位。

由于信道传播机理的特殊性，流星余迹通信具有显著的特点：首先，隐蔽好、可靠性高、抗核爆和抗干扰能力强；其次，通信距离远，可支持大规模组网；再次，使用地域广，可支持全时域、全天候工作；此外，其设备成本和维护费用低。鉴于以上特点，国外发达国家已经建立了用于最低限度应急通信保障的流星余迹通信网络体系。作为较早开始研究流星余迹通信的国家之一，20世纪70年代我国研制出第一代流星余迹通信系统，并一直跟踪国外最新研究进展。

当前利用流星余迹进行通信的理念集中于理论探索，主要的应用场景是在战争场景及应急场景中。对此种通信进行仿真演练时，在可视化呈现方面存在如下问题：

1、由于地球的公转流星数量存在时节上的区别，最佳的观测时间为每年的7、8、9三个月，季节因素是至关重要的一环。然而目前通过软件做的仿真演练多用于教学目的，可视化呈现过于局部，多数呈现的重点在于原理展示，缺少对季节因素的设计呈现。

2、流星余迹通信仿真应用单位普遍为军工企业或部队院校，由于其严格的保密性可视化呈现方面的研究偏少，外包项目的重心在通信仿真方面，可视化设计比较单一简化。

发明内容

本发明属于计算机应用领域，是一种面向流星余迹通信仿真的可视化方法，可有效提高流星余迹通信演练的效率，为流星余迹通信提供可靠支撑。

(10)流星余迹的绘制：流星的发生可用泊松过程来描述，基于泊松过程计算流星的发生概率，基于实体模型电波传播机理种类分类，分类为欠密类余迹和过密类，流星密度设定类型，根据季节每年7、8、9月为流星密度最强，设定流星密度为高密度，其余时节设定为低密度；

(20)余迹的呈现：基于GIS引擎和三维效果模型，以高亮节点表示信号折射点，确定余迹效果呈现范围，用红色区域表示流星余迹覆盖范围，该区域为离地80千米至120千米的大气层区域，为流星余迹发生的大气层区间。绘制区域内以高亮节点表示信号折射点，只有散射线与余迹轴的夹角等于入射线与余迹轴的夹角时才有足够强的信号，该节点即代表满足“镜面反射条件”；