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原文传递水下潜器突防空间建模方法研究

论文题名：	水下潜器突防空间建模方法研究
关键词：	水下潜器;突防空间;航路规划;DEM模型;射线传播轨迹
摘要：	随着现代战争中各种武装力量的不断发展,水下潜器已经成为海上作战的重要威慑力量,同时对其发展的突防技术也得到了高度重视。本文提出水下潜器突防的相关概念,重点研究的问题是如何建立用于水下潜器突防仿真的环境空间,因此开展水下潜器突防空间建模方法研究。水下潜器突防空间建模可以实现真实的突防环境重建,为潜器突防提供隐蔽性和安全性的保障指标。本文建立一个可以真实反映水下突防空间的建模模型,该模型将为突防航路规划提供完备、准确的描述信息。　　本文针对水下潜器突防空间的实际要求,提出突防地理空间建模方法和突防威胁可视域空间建模方法,并根据实际的航行安全要求,融入海上井架平台障碍物模型,主要研究内容如下: 　　首先,对突防空间建模方法的研究现状进行分析,在研究空间建模相关理论的基础上,提出水下潜器突防空间建模的概念、方法和构建流程。　　其次,研究突防地理空间建模方法,并在此基础上分析重建海底地形的建模方法,针对海底地形随机性和复杂性特征,选择规则格网的DEM模型构建突防地形,采用多重分形与克里金插值法相结合的插值算法重建海底地形。该建模方法解决了传统插值法在构建海底地形时精度不高、过于平滑等问题,经过仿真验证,实现了海底地形自然形态的描述,并能够表现局部区域地形特征。　　再次,深入研究突防威胁可视域空间建模方法,以地形可视性分析为理论基础,研究影响可视性分析结果的重要因素。针对传统陆上基于光线的可视性分析方法在海洋中的不足,分析声音在海洋中传播的性质规律及能量衰减因素,并结合地形可视性的基本思路和声学理论,采用射线传播轨迹作为可视性分析模型,提出基于声线的地形可视性分析方法,同时进行仿真验证,得到了突防威胁可视空间模型及其三维效果图。　　最后,研究水下潜器突防空间建模方法的融合,即将突防地理空间模型、突防威胁可视域空间模型和航行障碍物模型相融合。针对突防空间模型各种组成模型的融合问题,提出水下突防空间建模模型整体设计方案,并对融合后的模型进行仿真验证,突防空间建模模型中的相应信息可提供地形区域内各位置点的威胁危险指标。
作者：	高勇
专业：	导航、制导与控制
导师：	李刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文