[发明专利]海面红外对抗仿真系统

摘要

本发明提出一种海面红外对抗仿真系统包括：场景模拟单元、红外探测单元、干扰单元和控制单元。场景模拟单元用于模拟海面目标与打击的对抗场景，对抗场景中设置多个元素，元素至少包括：目标；红外探测单元用于从对抗场景中搜索目标；干扰单元用于设置干扰参数和干扰策略，生成并发射干扰；控制单元用于控制红外探测单元在对抗场景中搜索目标，并在目标遭受打击时，控制干扰单元发射干扰。本发明的仿真系统，具有实时、高效、可扩展性强的优点。

主权项

1.一种海面红外对抗仿真系统，其特征在于，包括：场景模拟单元，用于模拟海面目标与打击的对抗场景，所述对抗场景中设置多个元素，所述元素至少包括：目标；红外探测单元，用于从所述对抗场景中搜索所述目标；干扰单元，用于设置干扰参数和干扰策略，生成并发射干扰；控制单元，用于控制所述红外探测单元在所述对抗场景中搜索所述目标，并在所述目标遭受打击时，控制所述干扰单元发射所述干扰；所述干扰包括冷干扰和热干扰；应用粒子演化模型模拟所述干扰；所述粒子演化模型：粒子在空气中受到重力、浮力、空气摩擦力、风力的作用，分为：竖直方向影响的加速度因子G、与粒子速度方向相反的摩擦影响的加速度因子Fr、与风速相同方向的风力影响加速度因子W；G、F_r、W都是标量，相应的则是带上相应方向的向量；运动参数p、υ、a的演化模型为；p′＝p+υΔt×SmallRand()；υ′＝υ+aΔt×SmallRand()；其中，p′、υ′、a′表示新时刻粒子的位置、速度、加速度，s是任意方向上粒子的投影面积；将运动参数演化模型都乘以一个SmallRand()；SmallRand()表示一个接近1的随机数，是0.99到1.01的均匀分布；加速度的计算考虑重力、浮力，与体积有关，空气摩擦力与粒子在速度方向的投影面积有关，风力等效为一个风速方向的外力，用表示；其他参数的演化模型采用最简单的线性演化模型；公式为：r＝t/l；c′＝rc1+(1‑r)c2；其中，t表示粒子的存在时间，l表示粒子的生命，r代表粒子存在时间占粒子生命的比例；使用线性演化模型，渲染模型；渲染模型的核心是解决参数显示问题，确定颜色、透明度、尺寸参数；每一个粒子使用一个用烟雾状纹理做贴图的正方形面片表示，面片的法线方向使用Billboarding来确定；正方形面片的尺寸为用透明度表示烟雾密度，烟雾密度越大，透明度越小；透明度的取值范围是[0，1]；烟雾密度接近空气密度的时候，透明度取值为0；使用方程来计算透明度；其中α是透明度，C是可以调节的比例系数；面源包括两个部分：烟幕单元和伞挂单元；烟幕单元爆炸剧烈，产生大量的燃烧碎块并迅速下落，下落的过程中释放烟雾，烟雾滞留在空中，形成干扰；爆炸过程由粒子系统实现；下落的每一个碎块各自用一个独立的粒子系统实现，其初始位置和速度也由一个粒子系统产生，只使用其中粒子的速度和位置；伞挂单元持续燃烧释放烟雾，由一个粒子系统实现。