基于Unity的多目標模擬器的研究與設計實現(xiàn).pdf

1、海圖作業(yè)標繪系統(tǒng)是艦船航海作業(yè)與作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要設備，該設備具有輔助完成戰(zhàn)術機動計算、目標要素計算、戰(zhàn)場態(tài)勢顯示、航跡記錄等功能。在進行艦船航跡運動規(guī)劃或者作戰(zhàn)模擬時，需要目標模擬器為標繪臺提供一些目標位置、航向、航速等航行信息。傳統(tǒng)的目標模擬器，大多只能對于目標信息進行設定與傳輸，無法直觀、準確地描述本艦和其它目標的位置關系、實時控制多目標不同的航跡運動。
　　本課題針對這個問題，通過分析三維可視化中的重要因素，研究多目標的運動控

2、制，為電子海圖標繪系統(tǒng)設計一個可視化多目標模擬器。在整個模擬系統(tǒng)中，利用三維引擎工具Unity設計模擬器主體部分，將生成的目標信息通過 CAN總線以報文的形式傳輸給電子海圖標繪臺。
　　論文首先介紹了課題的研究背景和國內外可視化技術的發(fā)展狀況，對比分析我國可視化技術存在的不足。然后通過對海圖標繪臺的結構原理的學習，對三維可視化與CAN總線技術的研究，確定相關應用技術與軟件的選擇，最終提出多目標模擬器的總體設計方案。
　　接下

3、來，本文通過三大部分來完成模擬器的主題設計。在三維可視化的設計部分，模型建立上選擇用3DS MAX來對三維艦船目標與三維真實地形進行建模，再導入Unity中進行調用。為了更好地展示屏幕位置與實際地理位置之間的關系，選用墨卡托投影方法進行坐標轉換。在信息顯示部分，除了艦船參數(shù)信息與經緯度、航速等基本的航行信息，還有敵方威脅度可視化來提供戰(zhàn)場態(tài)勢信息。在目標運動控制的設計部分，三維目標模型有兩種運動模式，既可以按照一些基本模型進行運動模擬，

4、也可以通過人機交互輸入路徑節(jié)點進行航跡規(guī)劃運動，兩種運動方式可以隨時切換。在信息通信的部分，本文采用網絡通信與CAN總線通信相結合的方法完成多目標模擬器的通信模塊設計。多個模擬器之間以C\S的結構形式構建系統(tǒng)網絡，在C＃中通過socket完成多人聯(lián)網設置與可靠信息傳輸；模擬器與標繪臺之間采用 CAN總線通信的方式，由 Unity的服務器端將所需的目標信息以報文形式發(fā)送給標繪臺。
　　最后，根據海圖標繪的操作需求，對模擬器的人機交互