一种大尺度空间试训任务场景快速生成系统技术方案

本发明专利技术涉及试训任务场景生成领域，特别涉及一种大尺度空间试训任务场景快速生成系统

【技术实现步骤摘要】
一种大尺度空间试训任务场景快速生成系统


[0001]本专利技术涉及试训任务场景生成领域，特别涉及一种大尺度空间试训任务场景快速生成系统
。

技术介绍

[0002]当前，军事训练面临着作战模式新颖独特
、
作战对象动态变化
、
作战条件复杂多元等实装训练难题，考虑到和平环境下最具作战真实性的军事行动是演习训练，如果结合演习训练开展作战试验，不仅能满足“实战化”需求，还将大幅降低训练成本确保训练安全的同时不干扰实装系统
。
[0003]随着信息化建设在试验训练领域的持续发展，军事训练向实战化深入迈进，体现在试验对象向装备体系拓展
、
试验环境向复杂环境转变
、
试验模式向一体化联合转变等
。
通过模拟仿真构建紧贴实战的试训系统，支撑部队开展岗位操作训练
、
体系对抗训练等活动，既便于灵活布设训练场景
、
丰富训练内容，也能有效提高训练效果
。
[0004]试训系统的任务场景构建不仅要符合空间试训手段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大尺度空间试训任务场景快速生成系统，其特征在于，所述系统包括：任务训练环境生成模块，用于通过空间环境数据或计算模式生成任务训练环境；航天器生成模块，用于构建货架式元素，并基于货架式元素采用人机交互方式组合生成不同航天器；任务轨道生成模块，用于采用图形化交互式方式生成任务轨道；和试训任务场景生成模块，用于将任务训练环境
、
航天器和任务轨道融合形成试训任务场景
。2.
根据权利要求1所述的大尺度空间试训任务场景快速生成系统，其特征在于，所述任务训练环境生成模块中，生成任务训练环境包括：生成地球磁场
、
生成地球辐射带和生成太阳风；其中，地球磁场包括内源场和外源场；所述生成地球磁场，包括：采用地球物理学中的国际标准“国际参考地磁场”计算内源场，采用
T96
磁层磁场模式计算外源场；并采用磁力线对地球磁场进行表征；所述生成地球辐射带，包括：采用电子
AE8
和质子
AP8
模式计算地球辐射带，并采用最外层融合截面的方式进行，通过对辐射带中给出不同能量的质子
、
电子在空间的全向积分通量的分布情况进行可视化表示对地球辐射带进行表征；所述生成太阳风，包括：根据现有观测数据在
1AU
空间范围内，仿真太阳风的等离子体的密度
、
温度
、
速度和磁场在空间的分布情况，其中，密度和温度均只要一个数据项描述；速度和磁场强度均需要由3个坐标轴方向上的分量确定；并通过一个数据项基于颜色表转化为颜色对密度或温度进行表征，采用与地球磁场快速生成方法中磁力线生成方式，通过在太阳风数据中插值生成速度和磁场强度的表征效果
。3.
根据权利要求2所述的大尺度空间试训任务场景快速生成系统，其特征在于，所述内源场的北向分量
X、
东向分量
Y
和垂直向下的分量
Z
的计算式分别为：其中，
(r
，
θ
，
λ
)
是地心坐标，
r
是地心距，
θ
是地理余纬；
λ
是地理经度，
a
是地球半径，和是
t
时刻一定阶数
N
的高斯系数，是
n
阶
m
次施密特拟规格化
Legendre
函数；所述
T96
磁层磁场模式为利用太阳风压力
、DST
指数
、
行星际磁场以及地磁倾角来计算空间某点的外部磁场；所述采用磁力线对地球磁场进行表征，具体包括：确定磁力线的初始位置点
P1
，依据该点的磁场强度，在其磁场方向上以小步长
T
前进至
P2
，在
P2
点重复上述过程，直至到达数据场的边界或其它终止条件；其中任意点
P
的磁场强度依据其所处位置采用国际参考地磁场或
T96
磁层磁场模式计算得到；仿真太阳风的等离子体的密度
、
温度
、
速度和磁场在空间的分布情况时，在极坐标空间
对空间太阳风数据进行采样，具体包括：用
x
轴
、y
轴和
z
轴标识太阳黄道坐标系的参考坐标轴，由三元式确定每一个采样点空间位置，
r
’
是采样点到太阳日心的距离，
θ
’
是采样点与日心连线在黄道面内的投影与日心黄道坐标系的
x
轴的夹角，是采样点与日心的连线与日心黄道坐标系
z
轴的夹角；每一采样点的属性域包含：背景场密度
、
背景场温度
、
及某仿真时刻的粒子密度
、
温度
、
磁场强度和径向速度；采样时，距日心越近，单位距离上的数据采样频率越高
。4.
根据权利要求1所述的大尺度空间试训任务场景快速生成系统，其特征在于，所述航天器生成模块中，构建货架式元素包括：总结和归纳各航天器平台和载荷的三维特点，提取典型部件的三维结构进行数字化，定义几何模型，建立模型模板和组件并提供相应构建方法和组件库；其中，定义几何模型时，包括定义几何模型的几何拓扑特征
、
形状特征
、
工作特征
、
材料特征和质量特征；定义工作特征时，至少对部件进行覆盖分析
、
遮挡分析和通信分析；定义工作特征时，至少对部件进行渲染分析
、
力学分析和热分析
。5.
根据权利要求1所述的大尺度空间试训任务场景快速生成系统，其特征在于，所述航天器生成模块中，基于货架式元素采用人机交互方式组合生成不同航天器时，采用从下而上的结构设计模式，先进行组件的三维设计，然后把组件逐级装配起来，完成整个航天器结构的装配，具体包括：
a)
建立空白设计场景；
b)
选择航天器平台类型，调整航天器平台各个部分的大小尺寸；
c)
选择航天器内部载荷组件，并调整参数，包括大小和重量；
d)
安装平台内部载荷并检测，包括碰撞和吸附，同时设置载荷的安装姿态，确定载荷视场大小及指向；
e)
安装平台外部载荷，调整特征参数，包括大小
、
重量和材质，设置探测视场大小及指向，选择转台类型，安装并设置运动方式；
f)
选择通信天线类型
、
安装方式以及安装位置；
g)
选择太阳帆板类型，设置安装位置和展开方式；
h)
完成航天器结构设计
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文明，覃润楠，彭晓东，黄山，任敬义，李运，董靖如，郑潇，沈旭晨，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：