一种外层空间环境要素模型构建方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种外层空间环境要素模型构建方法及系统，方法包括：获取外层空间环境图片以及外层空间环境要素数据；对外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据；根据规则格网数据，构建三维的外层空间环境要素初始模型；将外层空间环境图片导入外层空间环境要素初始模型中，对外层空间环境要素初始模型进行纹理贴图，得到外层空间环境要素第二模型；将外层空间环境要素第二模型导入到Google Earth中，并调整位置，对外层空间环境要素第二模型添加地标，得到外层空间环境要素第三模型；变换外层空间环境要素第三模型的存储位置，得到最终的外层空间环境要素模型。本发明专利技术使研究人员可以更深入的了解外层空间环境。使研究人员可以更深入的了解外层空间环境。使研究人员可以更深入的了解外层空间环境。

【技术实现步骤摘要】
一种外层空间环境要素模型构建方法及系统


[0001]本专利技术涉及模型构建领域，特别是涉及一种外层空间环境要素模型构建方法及系统。

技术介绍

[0002]随着现代高技术特别是航天技术的发展应用，人类的活动范围已经由地球表面延伸到外层空间（太空）。外层空间已成为未来航天活动和科学探索的重要场所。
[0003]由于外层空间活动的特殊性，人类对外层空间环境的了解还不够深入，而外层空间环境的感知能力是人类认识外层空间的重要标准。这就要求在深入研究外层空间环境的基础上，掌握影响外层空间环境变化的主要因素与外层空间环境的变化规律，从而有效地利用外层空间，为人类航天事业服务。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种外层空间环境要素模型构建方法及系统，以解决现有技术中人类对外层空间环境的了解不够深入的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种外层空间环境要素模型构建方法，包括：获取外层空间环境图片以及外层空间环境要素数据；对所述外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据；根据所述规则格网数据，利用SketchUp工具构建三维的外层空间环境要素初始模型；将所述外层空间环境图片导入所述外层空间环境要素初始模型中，并利用SketchUp工具对所述外层空间环境要素初始模型进行纹理贴图，得到外层空间环境要素第二模型；将所述外层空间环境要素第二模型导入到Google Earth，并调整所述外层空间环境要素第二模型的位置，对所述外层空间环境要素第二模型添加地标，得到外层空间环境要素第三模型；变换所述外层空间环境要素第三模型的存储位置，得到最终的外层空间环境要素模型。
[0006]可选的，所述对所述外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据，具体包括：根据外层空间任一位置的空间环境要素属性值与空间位置和时间的关系，将所述外层空间环境要素数据生成具有设定的空间间隔和时间间断的数据集，得到外层空间数据场；将所述数据集进行归一化处理，得到归一化后的数据集；所述归一化后的数据集包括第一归一化数据集和第二归一化数据集；
对所述归一化后的数据集进行分层和等值线追踪，得到所述规则格网数据。
[0007]可选的，所述将所述数据集进行归一化处理，得到归一化后的数据集，具体包括：计算所述数据集中的最大值和最小值；判断所述最大值和所述最小值之比是否小于或等于3，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比小于或等于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第一数据集，并根据公式，确定所述第一归一化数据集；其中，W
i
’
表示所述第一归一化数据集，W
i
表示所述第一数据集中的元素，W
max
表示所述第一数据集中的最大值，W
min
表示所述第一数据集中的最小值；若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比大于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第二数据集，并根据公式，确定所述第二归一化数据集；其中，W
i
’’
表示所述第二归一化数据集，W
i*
表示所述第二数据集中的元素，W
*max
表示所述第二数据集中的最大值，W
*min
表示所述第二数据集中的最小值。
[0008]可选的，所述对所述归一化后的数据集进行分层和等值线追踪，得到所述规则格网数据，具体包括：根据公式计算所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离；其中，d
ab
表示所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离，W
a
和W
b
表示所述归一化后的数据集中任意的两个元素；根据所述距离，利用最短距离法对所述归一化后的数据集进行分层，得到分层后的数据集；对所述分层后的数据集进行等值线追踪，得到所述规则格网数据。
[0009]一种外层空间环境要素模型构建系统，包括：数据获取模块，用于获取外层空间环境图片以及外层空间环境要素数据；数据处理模块，用于对所述外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据；初始模型构建模块，用于根据所述规则格网数据，利用SketchUp工具构建三维的外层空间环境要素初始模型；纹理贴图模块，用于将所述外层空间环境图片导入所述外层空间环境要素初始模型中，并利用SketchUp工具对所述外层空间环境要素初始模型进行纹理贴图，得到外层空间环境要素第二模型；地标制作模块，用于将所述外层空间环境要素第二模型导入到Google Earth，并调整所述外层空间环境要素第二模型的位置，对所述外层空间环境要素第二模型添加地标，得到外层空间环境要素第三模型；模型导出模块，用于变换所述外层空间环境要素第三模型的存储位置，得到最终
的外层空间环境要素模型。
[0010]可选的，所述数据处理模块，具体包括：数据场构建子模块，用于根据外层空间任一位置的空间环境要素属性值与空间位置和时间的关系，将所述外层空间环境要素数据生成具有设定的空间间隔和时间间断的数据集，得到外层空间数据场；归一化处理子模块，用于将所述数据集进行归一化处理，得到归一化后的数据集；所述归一化后的数据集包括第一归一化数据集和第二归一化数据集；分层和追踪子模块，用于对所述归一化后的数据集进行分层和等值线追踪，得到所述规则格网数据。
[0011]可选的，所述归一化处理子模块，具体包括：计算单元，用于计算所述数据集中的最大值和最小值；判断单元，用于判断所述最大值和所述最小值之比是否小于或等于3，得到第一判断结果；第一归一化数据集确定单元，用于若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比小于或等于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第一数据集，并根据公式，确定所述第一归一化数据集；其中，W
i
’
表示所述第一归一化数据集，W
i
表示所述第一数据集中的元素，W
max
表示所述第一数据集中的最大值，W
min
表示所述第一数据集中的最小值；第二归一化数据集确定单元，用于若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比大于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第二数据集，并根据公式，确定所述第二归一化数据集；其中，W
i
’’
表示所述第二归一化数据集，W
i*
表示所述第二数据集中的元素，W
*max
表示所述第二数据集中的最大值，W
*min
表示所述第二数据集中的最小值。
[0012]可选的，所述分层和追踪子模块，具体包括：距离计算单元，用于根据公式计算所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离；其中，d
ab
表示所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离，W
a
和W
b
表示所述归一化后的数据集中任意的两个元素；分层单元，用于根据所述距离，利用最短距离法对所述归一化后的数据集进行分层，得到分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外层空间环境要素模型构建方法，其特征在于，包括：获取外层空间环境图片以及外层空间环境要素数据；对所述外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据；根据所述规则格网数据，利用SketchUp工具构建三维的外层空间环境要素初始模型；将所述外层空间环境图片导入所述外层空间环境要素初始模型中，并利用SketchUp工具对所述外层空间环境要素初始模型进行纹理贴图，得到外层空间环境要素第二模型；将所述外层空间环境要素第二模型导入到Google Earth，并调整所述外层空间环境要素第二模型的位置，对所述外层空间环境要素第二模型添加地标，得到外层空间环境要素第三模型；变换所述外层空间环境要素第三模型的存储位置，得到最终的外层空间环境要素模型。2.根据权利要求1所述的外层空间环境要素模型构建方法，其特征在于，所述对所述外层空间环境要素数据进行预处理，得到规则格网数据，具体包括：根据外层空间任一位置的空间环境要素属性值与空间位置和时间的关系，将所述外层空间环境要素数据生成具有设定的空间间隔和时间间断的数据集，得到外层空间数据场；将所述数据集进行归一化处理，得到归一化后的数据集；所述归一化后的数据集包括第一归一化数据集和第二归一化数据集；对所述归一化后的数据集进行分层和等值线追踪，得到所述规则格网数据。3.根据权利要求2所述的外层空间环境要素模型构建方法，其特征在于，所述将所述数据集进行归一化处理，得到归一化后的数据集，具体包括：计算所述数据集中的最大值和最小值；判断所述最大值和所述最小值之比是否小于或等于3，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比小于或等于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第一数据集，并根据公式，确定所述第一归一化数据集；其中，W
i
’
表示所述第一归一化数据集，W
i
表示所述第一数据集中的元素，W
max
表示所述第一数据集中的最大值，W
min
表示所述第一数据集中的最小值；若所述第一判断结果为所述最大值和所述最小值之比大于3，将所述最大值和所述最小值所在的数据集确定为第二数据集，并根据公式，确定所述第二归一化数据集；其中，W
i
’’
表示所述第二归一化数据集，W
i*
表示所述第二数据集中的元素，W
*max
表示所述第二数据集中的最大值，W
*min
表示所述第二数据集中的最小值。4.根据权利要求3所述的外层空间环境要素模型构建方法，其特征在于，所述对所述归一化后的数据集进行分层和等值线追踪，得到所述规则格网数据，具体包括：根据公式计算所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离；其中，d
ab
表示所述归一化后的数据集中任意两个元素之间的距离，W
a
和W
b
表示所述归一化
后的数据集中任意的两个元素；根据所述距离，利用最短距离法对所述归一化后的数据集进行分层，得到分层后的数据集；对所述分层后的数据集进行等值线追踪，得到所述规则格网数据。5.一种外层空间环境要素模型构建系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于获取外层空间环境图片以及外层...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏义，林栋，陈洁，孔德强，郑晓霞，张秀媛，宋崧，尚国强，赵东杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学士官学校，
类型：发明
国别省市：