[發(fā)明專(zhuān)利]衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210396150.X
• 申請(qǐng)日: 2012-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102967885A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝士琦;胡以華;呂旭光;焦均均;方勝良;王勇;陳鵬;劉加林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍電子工程學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01V3/00
• 分類(lèi)號(hào): G01V3/00
• 代理公司: 合肥天明專(zhuān)利事務(wù)所 34115
• 代理人: 吳娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁環(huán)境可視化描述領(lǐng)域，尤其是一種衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述方法。?

背景技術(shù)

可視化技術(shù)是20世紀(jì)80年代興起的一種技術(shù)，其含義是將復(fù)雜的數(shù)據(jù)以人們易理解和接受的圖形（圖像）的形式在高度沉浸感的顯示環(huán)境中展現(xiàn)出來(lái)，為人們提供了與數(shù)據(jù)計(jì)算和模擬的視覺(jué)交互的手段。電磁環(huán)境的可視化就是對(duì)各種電磁信號(hào)的類(lèi)型、屬性和分布情況進(jìn)行分析，并利用圖形、分析報(bào)告等可視化方法將電磁態(tài)勢(shì)表現(xiàn)出來(lái)。?

在現(xiàn)階段關(guān)于電磁環(huán)境仿真與可視化的研究中，較多的是對(duì)仿真系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)和算法的改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)方面的研究，關(guān)于大范圍復(fù)雜電磁環(huán)境的可視化描述方面涉及的較少，尤其是針對(duì)衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述技術(shù)領(lǐng)域的科技文獻(xiàn)仍是空白的。雖然說(shuō)衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述的基本原理與傳統(tǒng)電磁環(huán)境可視化的基本原理相同，但是也有差別。在傳統(tǒng)電磁環(huán)境可視化研究中，都是對(duì)指定區(qū)域的電磁環(huán)境進(jìn)行描述，電磁環(huán)境建模區(qū)域相對(duì)固定，因此可以用地理坐標(biāo)為基準(zhǔn)進(jìn)行電磁環(huán)境仿真和可視化研究。而除地球同步軌道衛(wèi)星外的所有衛(wèi)星相對(duì)地球都是處于時(shí)刻運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，其探測(cè)范圍也時(shí)刻改變，傳統(tǒng)的建模區(qū)域固定、以地理坐標(biāo)為基準(zhǔn)的電磁環(huán)境可視化描述方法不再適用。因此至今還沒(méi)有人提出一種適合于衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述的方法，以滿(mǎn)足現(xiàn)代和未來(lái)大范圍電磁環(huán)境可視化要求的衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述方法。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述方法，該方法包括下列順序的步驟：?

（1）定義時(shí)間信息，將時(shí)間軸作為電磁環(huán)境可視化系統(tǒng)的基準(zhǔn)；?

（2）根據(jù)時(shí)間信息和衛(wèi)星運(yùn)行軌道信息，判斷衛(wèi)星探測(cè)地球覆蓋區(qū)域，并將該覆蓋區(qū)域在二維平面進(jìn)行可視化顯示；?

（3）根據(jù)衛(wèi)星探測(cè)地球覆蓋區(qū)域信息和地面電磁輻射源信息，判斷地球覆蓋區(qū)域內(nèi)電磁輻射源情況，即根據(jù)地面覆蓋區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)的包含性檢驗(yàn)；?

（4）根據(jù)電磁輻射源情況，進(jìn)行衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化顯示。?

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明以時(shí)間信息作為電磁環(huán)境描述的基準(zhǔn)，將時(shí)間信息存于數(shù)據(jù)庫(kù)中，在電磁環(huán)境要素參數(shù)的基礎(chǔ)上加入時(shí)間信息記錄，以判定衛(wèi)星探測(cè)區(qū)域電磁環(huán)境情況，從而打破了傳統(tǒng)的以地理坐標(biāo)為基準(zhǔn)的對(duì)固定區(qū)域電磁環(huán)境進(jìn)行描述的方法不適用于衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化的局限，達(dá)到衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境的實(shí)時(shí)可視化描述。?

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中時(shí)間信息工作流程圖；?

圖2是本發(fā)明中地球覆蓋區(qū)域精度距離計(jì)算圖；?

圖3是本發(fā)明中覆蓋區(qū)域橢圓變形圖；?

圖4是本發(fā)明中衛(wèi)星探測(cè)地面區(qū)域二維顯示圖；?

圖5是本發(fā)明中點(diǎn)的包含性檢驗(yàn)示意圖；?

圖6是本發(fā)明中可視化流程流程圖；?

圖7(a)是輻射源分布態(tài)勢(shì)圖；圖7(b)、(c)是衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)顯示圖；圖7(d)是空間電磁能量分布態(tài)勢(shì)圖。?

具體實(shí)施方式

一種衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化描述方法，該方法包括下列順序的步驟：（1）定義時(shí)間信息，將時(shí)間軸作為電磁環(huán)境可視化系統(tǒng)的基準(zhǔn)；（2）根據(jù)時(shí)間信息和衛(wèi)星運(yùn)行軌道信息，判斷衛(wèi)星探測(cè)地球覆蓋區(qū)域，并將該覆蓋區(qū)域在二維平面進(jìn)行可視化顯示；（3）根據(jù)衛(wèi)星探測(cè)地球覆蓋區(qū)域信息和地面電磁輻射源信息，判斷地球覆蓋區(qū)域內(nèi)電磁輻射源情況，即根據(jù)地面覆蓋區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)的包含性檢驗(yàn)；（4）根據(jù)電磁輻射源情況，進(jìn)行衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化顯示。?

一、時(shí)間基準(zhǔn)的確定?

由于衛(wèi)星處于圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此衛(wèi)星探測(cè)區(qū)域時(shí)刻改變，即電磁環(huán)境處于時(shí)變狀態(tài)，傳統(tǒng)的以地理坐標(biāo)為基準(zhǔn)對(duì)固定區(qū)域電磁環(huán)境進(jìn)行描述的方法，已經(jīng)不再適用于衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境可視化系統(tǒng)，為此本發(fā)明以時(shí)間信息為基準(zhǔn)對(duì)衛(wèi)星探測(cè)全球電磁環(huán)境進(jìn)行可視化描述。在全球電磁環(huán)境可視化描述中，時(shí)間信息以時(shí)間軸為基準(zhǔn)，包含于數(shù)據(jù)庫(kù)中，在電磁環(huán)境要素參數(shù)的基礎(chǔ)上加入時(shí)間信息記錄，以判定衛(wèi)星探測(cè)區(qū)域電磁環(huán)境情況。時(shí)間信息工作流程如圖1所示。?

以時(shí)間為基準(zhǔn)，所述的時(shí)間信息是指時(shí)間軸、成員、成員時(shí)間和消息，以下對(duì)各個(gè)時(shí)間信息進(jìn)行定義：?

時(shí)間軸：是一個(gè)單調(diào)有序的時(shí)間值序列，在電磁環(huán)境可視化描述中，以系統(tǒng)總模型的時(shí)間為時(shí)間軸，仿真時(shí)間沿著時(shí)間軸向前流動(dòng)；?

成員：是指被仿真的對(duì)象；?