电磁环境裸眼立体显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电磁环境裸眼立体显示系统，涉及电磁环境测试技术领域。所述系统包括：裸眼立体显示器、数据处理系统以及交互硬件，所述裸眼立体显示器与所述数据处理系统的信号输出端连接，所述数据处理系统用于大于数据进行处理，处理后的数据通过裸眼立体显示器进行显示；所述交互硬件与所述数据处理系统双向连接，用于向所述数据处理系统中输出交互数据。所述系统具有配置灵活、易于管理、易于维护、易于扩充等优点。

【技术实现步骤摘要】
电磁环境裸眼立体显示系统
本专利技术涉及电磁环境监测
，尤其涉及一种电磁环境裸眼立体显示系统。
技术介绍
由于战场电磁环境越来越制约着电子信息武器装备作战效能的发挥，世界各国都非常重视复杂电磁环境适应性研究条件建设，为开展复杂电磁环境下武器装备的论证、研制和检测测试提供研究手段。在现有技术中电磁环境对所展示的内容，以什么方式进行展示，目前还没有一个合适的标准，现有技术中有的建立了电磁态势分析理论，归纳了电磁态势的构成要素，但仅介绍了几种基本的要素可视化方法；还有现有技术中研究了电磁态势信号场强三维可视化方法，这些研究往往是针对某类装备的特定战术应用；也有现有技术中介绍了平行坐标系、放射坐标系等特殊的可视化方法，但总的来说还没有技术对电磁环境可视化做出系统的实现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供一种系统配置灵活、易于管理、易于维护、易于扩充的电磁环境裸眼立体显示系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于包括：裸眼立体显示器、数据处理系统以及交互硬件，所述裸眼立体显示器与所述数据处理系统的信号输出端连接，所述数据处理系统用于大于数据进行处理，处理后的数据通过裸眼立体显示器进行显示；所述交互硬件与所述数据处理系统双向连接，用于向所述数据处理系统中输出交互数据。进一步的技术方案在于，所述数据处理系统包括：电磁环境构建模块：采用高性能开源三维图形引擎unreal作为渲染引擎进行三维方面的渲染；本模块基于典型GIS提供作战任务所需覆盖的底图信息，支持以可视化的形式对GIS图层数据进行编辑，实现影像、高程、矢量图层数据的添加、删除、显隐功能；同时提供精细地物理建模的功能，通过图层及精细地物理建模，实现电磁环境构建；裸眼立体适配模块：用于提供裸眼立体显示系统适配功能，支持一键式自动切换裸眼立体显示和平面显示状态；交互模块：用于提供适合裸眼立体显示状态下对应的交互方式，支持鼠标、键盘、手柄、翻页器、语音多种交互手段；GIS分析模块：用于支持距离、面积、方位角、高差空间量算功能，支持通视、缓冲区空间分析功能；电磁环境浏览控制模块：用于通过视点控制实现对作战环境三维态势显示的视点灵活控制，包括视点切换、视点跟踪、视点移动、脚本控制等功能，能够根据原始场景、相机原始位置、视点控制脚本建立视点更改后场景；态势要点自动分析模块：技术工具模块：分为图形工具和图表工具两类。其中，图形工具主要包括线条和区域、三维效能区、热力图；图表工具主要包括树、柱状图、折线图、条形图、雷达图。进一步的技术方案在于，所述底图信息包括高程数据、影像数据和矢量层数据。进一步的技术方案在于，所述影像数据编辑方法如下：以树列表的形式展示地图中加载的所有影像图层信息；以引导对话框的方式添加影像图层文件，以右键菜单的方式删除影像图层；底层通过unrealEarth图层管理类来完成地图中影像图层的加载、移除、显隐操作；以XML格式保存影像图层信息。进一步的技术方案在于，所述矢量数据编辑方法如下：以树列表的形式展示地图中加载的所有矢量图层信息；以引导对话框的方式添加矢量图层，进行矢量图层的可视距离、线条、颜色属性设置，以右键菜单的方式删除矢量图层；底层渲染通过unreal图层管理类来完成地图中矢量图层的加载、移除、可视距离展示；以XML格式保存矢量图层信息。进一步的技术方案在于，所述交互模块的设计方法如下：提供鼠标和键盘操作交互方式，通过键盘和鼠标消息编程实现能够通过鼠标左键、右键、滚轮的操作完成场景漫游、GIS量算操作；支持手柄和翻页器操作，通过有线通信或无线方式接收手柄和翻页器的信号，设置通信线程监听和接收到操作数据，解析自定义的通信协议并作出相应响应，实现对场景进行切换交互、量算交互、场景漫游交互；采用MicrosoftSpeechSDK开发包实现语音识别，通过监听线程将接收到的语音指令根据协议进行解析，并作出相应响应，实现对场景进行切换交互、场景漫游交互。进一步的技术方案在于，GIS分析模块的涉及方法如下：距离量算包括直线距离量算和地表距离量算，在地图上选择要进行量算的点，GIS分析模块获取每两个位置的坐标后，计算出两点之间的距离，以及所有点的距离总和，并在三维场景中显示；面积量算包括水平面积量算和地表面积量算，在地图上选择要量算的区域，GIS分析模块计算选择区域的水平面积和地表面积，并在三维场景中显示出来；方位角量算在地图上选择要量算的两个位置点，GIS分析模块实时计算两点之间的方位角，并在三维场景中显示坐标及方位角结果；高差量算在地图上点选两个位置，GIS分析模块计算两个位置之间的高程差，并在三维场景中显示；通视分析包括线通视分析和面通视分析，通过鼠标在地图上选择目标位置并点击，拖动鼠标指向选择分析的另一点，在地图上可以显示两点间的通视分析结果；在地图上点击目标位置，拖动鼠标可以选择分析范围，右击结束此功能，在地图上显示分析范围内的透视率；缓冲区空间分析包括点缓冲区空间分析、线缓冲区空间分析以及面缓冲区空间分析，可根据不同参数设置展示缓冲区结果。进一步的技术方案在于，所述电磁环境浏览控制模块的设计方法如下：通过鼠标缩放、导航工具、快捷按钮三种方式完成地图缩放操作，获取当前场景漫游相机，并进行场景相机调节，通过渲染循环不断更新场景最终完成缩放操作；通过鼠标或者导航工具对地图进行拖动，进行上下左右几个方向的拖动；通过快捷按钮、导航工具两种方式进行归北操作，触发归北操作后，仿真平台获取当前场景相机进而获取当前朝向并计算偏差角，在每次的仿真循环中完成朝向北向的旋转；用户通过鼠标旋转与导航工具两种方式完成旋转操作，根据用户的操作旋转角度，获取当前场景漫游相机，通过unreal的渲染循环不断更新场景最终完成旋转操作。进一步的技术方案在于，所述态势要点自动分析模块包括：威胁态势告警显示模块：用于及时发现并以醒目的方式突出显示包括敌电子干扰飞机对我实施干扰、敌火控制导雷达照射我战机、我电子防空在某方向的重大部署缺陷的威胁性的电磁态势；向导式态势要点展示模块：从各类电磁设备的数量、位置分布，各类电磁行动的时间、频率分布，需要关注的重点目标、方向方面描述电磁态势。进一步的技术方案在于，线条工具：线条工具和区域工具都有规则和不规则之分，不规则线条用于表示机动平台的航迹；规则线条用于表示航线，雷达对目标的探测、跟踪关系，电台间的组网通联关系，电子对抗设备对目标的侦察、干扰关系，部队的指挥关系；在表示各种关系时，线条带有箭头；为了区分不同用途，将各线条指定为不同的线型、粗细和颜色；不规则区域多见于表示受干扰、遮蔽状态下或合成的电磁设备作战效能区；规则区域多用于表示不受干扰时单个电磁设备理想状态下的作战效能区，人为划定的防空任本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于包括：裸眼立体显示器、数据处理系统以及交互硬件，所述裸眼立体显示器与所述数据处理系统的信号输出端连接，所述数据处理系统用于大于数据进行处理，处理后的数据通过裸眼立体显示器进行显示；所述交互硬件与所述数据处理系统双向连接，用于向所述数据处理系统中输出交互数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于包括：裸眼立体显示器、数据处理系统以及交互硬件，所述裸眼立体显示器与所述数据处理系统的信号输出端连接，所述数据处理系统用于大于数据进行处理，处理后的数据通过裸眼立体显示器进行显示；所述交互硬件与所述数据处理系统双向连接，用于向所述数据处理系统中输出交互数据。


2.如权利要求1所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于所述数据处理系统包括：
电磁环境构建模块：采用高性能开源三维图形引擎unreal作为渲染引擎进行三维方面的渲染；本模块基于典型GIS提供作战任务所需覆盖的底图信息，支持以可视化的形式对GIS图层数据进行编辑，实现影像、高程、矢量图层数据的添加、删除、显隐功能；同时提供精细地物理建模的功能，通过图层及精细地物理建模，实现电磁环境构建；
裸眼立体适配模块：用于提供裸眼立体显示系统适配功能，支持一键式自动切换裸眼立体显示和平面显示状态；
交互模块：用于提供适合裸眼立体显示状态下对应的交互方式，支持鼠标、键盘、手柄、翻页器、语音多种交互手段；
GIS分析模块：用于支持距离、面积、方位角、高差空间量算功能，支持通视、缓冲区空间分析功能；
电磁环境浏览控制模块：用于通过视点控制实现对作战环境三维态势显示的视点灵活控制，包括视点切换、视点跟踪、视点移动、脚本控制等功能，能够根据原始场景、相机原始位置、视点控制脚本建立视点更改后场景；态势要点自动分析模块：
技术工具模块：分为图形工具和图表工具两类；
其中，图形工具主要包括线条和区域、三维效能区、热力图；图表工具主要包括树、柱状图、折线图、条形图、雷达图。


3.如权利要求2所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于：所述底图信息包括高程数据、影像数据和矢量层数据。


4.如权利要求3所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于：所述影像数据编辑方法如下：
以树列表的形式展示地图中加载的所有影像图层信息；
以引导对话框的方式添加影像图层文件，以右键菜单的方式删除影像图层；
底层通过unrealEarth图层管理类来完成地图中影像图层的加载、移除、显隐操作；
以XML格式保存影像图层信息。


5.如权利要求3所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于：所述矢量数据编辑方法如下：
以树列表的形式展示地图中加载的所有矢量图层信息；
以引导对话框的方式添加矢量图层，进行矢量图层的可视距离、线条、颜色属性设置，以右键菜单的方式删除矢量图层；
底层渲染通过unreal图层管理类来完成地图中矢量图层的加载、移除、可视距离展示；
以XML格式保存矢量图层信息。


6.如权利要求3所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于：所述交互模块的设计方法如下：
提供鼠标和键盘操作交互方式，通过键盘和鼠标消息编程实现能够通过鼠标左键、右键、滚轮的操作完成场景漫游、GIS量算操作；
支持手柄和翻页器操作，通过有线通信或无线方式接收手柄和翻页器的信号，设置通信线程监听和接收到操作数据，解析自定义的通信协议并作出相应响应，实现对场景进行切换交互、量算交互、场景漫游交互；
采用MicrosoftSpeechSDK开发包实现语音识别，通过监听线程将接收到的语音指令根据协议进行解析，并作出相应响应，实现对场景进行切换交互、场景漫游交互。


7.如权利要求3所述的电磁环境裸眼立体显示系统，其特征在于：GIS分析模块的涉及方法如下：
距离量算包括直线距离量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华青，钟秋发，段修生，齐寰宇，
申请(专利权)人：河北军云软件有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13