[发明专利]一种航天三维仿真场景快速构建方法

说明书

本发明公开了一种航天三维仿真场景快速构建方法，包括：一、获取初始作业文件和轨迹数据，并加载到缓存中；二、初始作业文件的校验，以获取校验后的初始作业文件；三、根据场景基本信息对轨迹数据处理，以获取处理后的轨迹数据；四、航天三维仿真场景生成与版本信息更新。本发明方法步骤简单、设计合理，仅提供初始作业文件和轨迹数据文件，就能进行三维仿真场景构建，降低了仿真要求，提升了三维仿真构建的便捷性、准确性和鲁棒性，且能多版本回放，更好地满足使用要求。

技术领域

本发明属于航天三维仿真构建技术领域，具体涉及一种航天三维仿真场景快速构建方法。

背景技术

随着航天事业的高速发展，近地空间中航天器的数量与日俱增，数字和影像等静态信息越来越难以描述宇宙空间复杂多变的态势，利用星历数据和先验知识对以地球为中心的宇宙环境进行三维可视化仿真逐渐成为人们研究和认识宇宙的主要方式。当前存在很多三维仿真框架，但是在进行航天场景构建时，通常存在场景构建流程较复杂、开发周期较长、通用性不强等问题，无法满足日渐复杂和多样化的航天可视化需求。

为解决传统三维仿真框架在进行航天场景可视化时出现的问题，建立一套通用的、针对航天业务的三维仿真构建框架是比较好的思路，即用户只需提供初始数据和配置，即可构建出航天三维场景。

但是目前国内外已有一些专注于航天可视化仿真的解决方案，而AGI公司研制的STK（Satellite Tool Kit，卫星仿真工具包）是其中最具代表性、最被认可的构建框架。该框架能够以数据驱动进行空间态势的全周期仿真，并提供较为逼真的三维交互，被许多航天从业者广泛使用。但其仍存在一些不足：在面对较多实体的复杂场景时，需要通过UI页面手动对每个实体逐一进行配置，整个构建过程耗时耗力；并且通过页面设置仿真参数的方式无法保证操作的规范性，容易出现错填、漏填数据的情况，导致场景仿真错误。另外，该框架只能回放上次保存的实体信息，不支持多版本回放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种航天三维仿真场景快速构建方法，其方法步骤简单、设计合理，仅提供初始作业文件和轨迹数据文件，就能进行三维仿真场景构建，降低了仿真要求，支持场景多节点批量装载和校验，提升了三维仿真构建的便捷性、准确性和鲁棒性，且能多版本回放，更好地满足使用要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种航天三维仿真场景快速构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、获取初始作业文件和轨迹数据，并加载到缓存中；其中，初始作业文件中包括场景基本信息和N个节点的节点属性信息，轨迹数据包括N个节点的轨迹数据；N为大于等于1的正整数；

步骤二、初始作业文件的校验，以获取校验后的初始作业文件；

步骤三、根据场景基本信息对轨迹数据处理，以获取处理后的轨迹数据：

步骤301、读取缓存中的场景开始时间和场景结束时间，得到场景时间段；

步骤302、循环遍历缓存中的各个节点，以对各个节点进行轨迹数据处理；其中，如果轨迹数据类型为星历数据，筛选出处于该场景时间段内的轨迹数据；如果轨迹数据类型为轨道参数数据，外推出场景时间段内的轨迹数据；

步骤四、航天三维仿真场景生成与版本信息更新：

步骤401、判断更动计数是否为0，如果更动计数为0，执行步骤402；否则，执行步骤403和步骤404；

步骤402、将校验后的初始作业文件和处理后的轨迹数据，转换为初始版本的图形化语言；并根据初始版本的图形化语言生成航天三维仿真场景；

步骤403、对校验后的初始作业文件进行版本信息更新，形成更新版本图形化语言，并获取与更新版本图形化语言对应的更动计数；其中，第i次版本信息更新，形成第i次更新版本图形化语言，且第i次更新版本图形化语言对应的更动计数为i，i为正整数，且i≥1；

步骤404、按照步骤402所述的方法，将更新版本图形化语言生成航天三维仿真场景。