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目标与态势三维可视化系统设计与实现
网络安全与数据治理
杨垚,刘永海,肖雅娟,卞泊
解放军92020部队,山东青岛266000
摘要: 为提升大规模数据下态势展示的性能和效果,对态势展示的关键技术进行研究,设计并实现了实时态势监控、历史态势回放、目标三维可视化等功能的系统。该系统利用数据清洗、数据插值和数据融合等技术对多源异构态势数据进行实时处理;然后将处理后的数据储存于多级数据存储系统中,通过缓存和批量数据获取机制提升数据加载效率;最后,基于浏览器和GIS服务实现目标与态势的三维地理空间可视化。仿真结果表明,该系统态势数据获取快速高效,态势展示效果立体清晰,能够满足大型模拟对抗演习中的目标分析、态势监控和回放需求。
中图分类号:TP311文献标识码:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2023.12.015
引用格式:杨垚,刘永海,肖雅娟,等.目标与态势三维可视化系统设计与实现[J].网络安全与数据治理,2023,42(12):90-95.
Design and implementation of the 3D visualization system for target and situation
Yang Yao,Liu Yonghai,Xiao Yajuan,Bian Bo
Unit 92020 of PLA, Qingdao 266000, China
Abstract: In order to improve the performance and effect of situation display for largescale data, the key technology of situation display is studied, and a system with realtime situation monitoring, historical situation replay and threedimensional target visualization is designed and implemented. The system uses data cleaning, data interpolation and data fusion to process the situation data in real time. Then the processed data is stored in the multilevel data storage system, and the data loading efficiency is improved by cache and batch data query mechanism. Finally, the system realizes 3D visualization of target and situation based on browser and GIS service. The simulation results show that the system obtains situation data quickly and efficiently, and performs situation display effect clearly and threedimensionally. It can satisfy the requirements of target analysis, situation monitoring and replay in huge simulated confrontation wargame.
Key words : situation monitoring; situation replay; target visualization; data fusion

引言

态势是指战场空间中兵力分布和战场环境的当前状态及发展变化趋势的总称[1]。设计并实现一个实用高效的态势可视化系统十分必要。目前,对态势可视化的研究主要集中在态势实时监控[2-3]和态势回放[4-5]两方面。李帅等[6]实现了基于 Qt 的目标态势的实时显示系统,伍宗卿等[7-8]实现了基于Web的实时态势显示系统,但上述三者仅侧重于态势实时监控,无法提供态势回溯功能。吴蕾等[9-12]实现了模拟演习中的战场态势回放系统,但态势数据都存于本地磁盘,无法满足海量态势回放需求;张明杰等[13]实现了一个包含态势实时显示和态势回放两个功能的系统,但并未有效利用多源态势数据且态势展示方式单调;孟凡跃等[14]提出了态势回放多形式显示方法,但态势显示效率不高。在实际应用中,随着态势持续时间和目标数量的持续增加,会产生海量的态势数据,需要使用大数据存储技术对其进行存储[15-16];同时,海量态势数据中包含了多源异构数据,需要对这些数据进行挖掘和利用来提升态势展示效果[17];并且态势回放过程中,通常需要查看目标的基本信息和能力覆盖范围,而现有态势展示系统无法满足上述三个需求。


作者信息

杨垚,刘永海,肖雅娟,卞泊

(解放军92020部队,山东青岛266000)


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