[發明專利]基于STK的臨近空間浮空器三維飛行場景的構建方法

有效

• 申請號: 201611113009.9
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106600673B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 龔德仁;蔡慧敏;田海生;王楠;段登平
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于STK的臨近空間浮空器三維飛行場景的構建系統，其特征在于，包括：顏色修正模塊、動作定義模塊和三維飛行場景生成模塊，其中：顏色修正模塊接收臨近空間浮空器實體圖并進行格式轉換和顏色修正后輸出MDL格式的臨近空間浮空器模型至動作定義模塊，動作定義模塊對臨近空間浮空器模型的螺旋槳、矢量傾轉架、浮空器平臺生成帶有動作范圍和默認值的三個軸向平移動作和三個旋轉動作并輸出至三維飛行場景生成模塊，三維飛行場景生成模塊根據高分辨率區域衛星地圖和數字高程圖合成地形地貌圖作為飛行場景，最后導入臨近空間浮空器的飛行軌跡數據，實現動態模擬；

所述的系統通過對臨近空間浮空器的MDL文件進行格式轉換、顏色修正和增加機構動作定義，然后與合成的飛行區域的地形地貌圖一同建立三維臨近空間浮空器飛行場景，通過飛行軌跡數據接入和外部數據驅動得到臨近空間浮空器的三維飛行場景，并通過三維飛行場景內容的實時更新，實現臨近空間浮空器飛行過程的動態模擬；

所述的飛行軌跡數據包括：實時數據和非實時數據；

所述的實時數據是指：由其他計算機獲得的測試或實際飛行數據；

所述的非實時數據是指：由其他資料獲取的地形地貌數據和模擬飛行場景的飛行數據；

所述的格式轉換是指：將UG中的臨近空間浮空器實體圖轉換成STK能夠識別的MDL文件，使STK場景中的模型和實際物體在形態和尺寸上保持一致，具體采用Deep Exploration軟件將UG實體圖轉換成LWO文件，然后采用LwConvert軟件將LWO文件轉換成MDL文件；

所述的顏色修正是指：在MDL文件中尋找顏色改變或丟失的組件，對其表面顏色和表面散射顏色進行手動顏色設定以補充因直接轉換成MDL格式而改變甚至丟失的組件顏色；

所述的顏色設定與臨近空間浮空器實體圖保持一致，格式為：％rrrgggbbb，其中：rrr表示紅色，ggg表示綠色，bbb表示藍色，rrr、ggg和bbb的取值范圍為000～255；顏色改變的組件包括：臨近空間浮空器中心骨架、蒙皮、吊艙、 拉繩和閥門，對應的顏色設定為：(FaceColor％151170175，FaceEmissionColor％ 010012012)、(FaceColor％192192192，FaceEmissionColor％012012012)、(FaceColor％ 012012012，FaceEmissionColor％012012012)、(FaceColor purple)和(FaceColor％ 045030048，FaceEmissionColor％012012012)；

所述的增加機構動作定義是指：用文本方式對浮空器的四個螺旋槳、四個矢量傾 轉架、浮空器平臺的三個軸向平移和三個旋轉增加動作，并設置動作范圍分別為[-360～360]、[-90～90]、[-1000～1000]和[-180～180]，默認值均為零；

所述的飛行區域的地形地貌圖通過以下方式合成：采用獲取的飛行區域內的數字高程圖，在 STK中利用Image Converter工具，將高分辨率區域衛星地圖和數字高程度圖重合，生成JP2 和PDTTX格式的三維地形地貌圖；

所述的建立臨近空間浮空器飛行場景是指：在STK中逐步增加臨近空間浮空器MDL文件和場景對象，設置相關參數，并導入地形地貌圖，生成臨近空間浮空器飛行場景；

所述的實時更新，通過STK的Connect或STKX接口，可以控制STK三維場景的視角和臨近空間浮空器的飛行軌跡數據，并實時更新STK場景內容。