[發(fā)明專利]一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010542613.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111666694B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李彭偉;李文強(qiáng);闞凌志;歐陽(yáng)慈;陳娜;鄭偉;郭婉;齊家琛;周兆昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發(fā)明提供了一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法，包括如下步驟：1、預(yù)置目標(biāo)群的描述文件，能詳細(xì)定義目標(biāo)群的成員數(shù)量、相對(duì)位置等信息；2、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，選取目標(biāo)群中的主要目標(biāo)，計(jì)算其核心活動(dòng)軌跡；3、根據(jù)目標(biāo)群中的主要目標(biāo)，計(jì)算其它目標(biāo)的位置和姿態(tài)，并避免出現(xiàn)位置回退、相互重疊等現(xiàn)象；4、實(shí)現(xiàn)二三維效果可視化。本發(fā)明通過(guò)分析目標(biāo)群的構(gòu)成、相對(duì)位置、運(yùn)動(dòng)速度等信息，同時(shí)充分考慮目標(biāo)群的實(shí)際性能與運(yùn)動(dòng)背景，較好的實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)群在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的仿真計(jì)算與顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法。

背景技術(shù)

如何更加真實(shí)地仿真經(jīng)過(guò)組合的多目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，是仿真領(lǐng)域比較關(guān)注的研究方向。各種群體性活動(dòng)仿真計(jì)算中，如人群活動(dòng)規(guī)劃、車輛賽況模擬中，信息系統(tǒng)都開(kāi)發(fā)了相關(guān)的預(yù)演和解讀軟件，在此過(guò)程中就涉及到目標(biāo)群的運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算，并通過(guò)二三維平臺(tái)進(jìn)行展示，輔助操作人員設(shè)置預(yù)案和重溫過(guò)程。

在目標(biāo)群的運(yùn)動(dòng)仿真計(jì)算方面，有靜態(tài)計(jì)算和動(dòng)態(tài)計(jì)算兩種方法，靜態(tài)計(jì)算是將所有目標(biāo)群的效果預(yù)先處理好，包括目標(biāo)群組成、相對(duì)位置、類型類別等，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中嚴(yán)格按照這種方式來(lái)行進(jìn)，這種方法的好處是計(jì)算簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是不夠靈活，特別是在目標(biāo)群轉(zhuǎn)彎、機(jī)動(dòng)或調(diào)整隊(duì)形時(shí)，很容易發(fā)生變形；而動(dòng)態(tài)計(jì)算，則完全是在目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)數(shù)學(xué)方法推理計(jì)算，這種方法的好處是能充分考慮實(shí)際情況，包括目標(biāo)本身的特性、運(yùn)動(dòng)模式、速度等，能實(shí)現(xiàn)快速的臨機(jī)處置，仿真效果好，但缺點(diǎn)是計(jì)算壓力較大，對(duì)資源的消耗較多。另外，在仿真效果顯示方面，現(xiàn)在的顯示方法更多的關(guān)注位置，對(duì)方向、橫滾、俯仰等姿態(tài)信息考慮不足，在細(xì)節(jié)仿真顯示方面能力有待提升。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用的實(shí)際需求，本發(fā)明公開(kāi)了一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法，該方法基于目標(biāo)群描述信息、目標(biāo)群實(shí)際活動(dòng)情況、目標(biāo)實(shí)際機(jī)動(dòng)特征和二三維實(shí)時(shí)顯示技術(shù)，首先是用通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言嚴(yán)格定義目標(biāo)群的描述文件，內(nèi)容包括目標(biāo)群的組成、相對(duì)位置、隊(duì)形、數(shù)量等，據(jù)此形成目標(biāo)群的靜態(tài)輪廓；其次是在目標(biāo)群中挑選出主要目標(biāo)，以該目標(biāo)為中心，刻畫(huà)其運(yùn)動(dòng)軌跡與機(jī)動(dòng)過(guò)程，形成骨干化的路徑；其后是根據(jù)骨干航跡和目標(biāo)群描述文件，計(jì)算目標(biāo)群內(nèi)其它目標(biāo)的位置和姿態(tài)信息，該過(guò)程要充分考慮目標(biāo)的活動(dòng)特性，避免出現(xiàn)目標(biāo)群成員倒退、位置散亂等問(wèn)題，也是本發(fā)明的核心；最后是根據(jù)前述計(jì)算結(jié)果，在二三維圖形上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程的實(shí)景仿真。

一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法，其特征在于通過(guò)目標(biāo)群信息描述、基于特征的活動(dòng)過(guò)程計(jì)算和二三維仿真，較好的實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)群的運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真，

本發(fā)明的一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法，首先是將目標(biāo)群的組成信息進(jìn)行充分描述，通過(guò)語(yǔ)言定義刻畫(huà)好目標(biāo)群的基礎(chǔ)內(nèi)涵；挑選出目標(biāo)群中的主要目標(biāo)，對(duì)其軌跡進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)群的運(yùn)動(dòng)特征，再計(jì)算目標(biāo)群中其它目標(biāo)的位置和姿態(tài)；根據(jù)前兩步的計(jì)算結(jié)果，在二三維上仿真顯示。

本發(fā)明具體提供了一種位置均衡的目標(biāo)群運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，制定目標(biāo)群描述文件，重點(diǎn)是對(duì)目標(biāo)群的特征進(jìn)行提取，本發(fā)明在對(duì)各種目標(biāo)群進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，提出了具有一定普適性的描述，利于后續(xù)的計(jì)算；

步驟2，從接入的活動(dòng)數(shù)據(jù)中找出符合步驟1中目標(biāo)群描述的目標(biāo)，以所述目標(biāo)為主要基準(zhǔn)點(diǎn)，計(jì)算其骨干活動(dòng)過(guò)程，形成一條具有關(guān)鍵特征描述信息的運(yùn)動(dòng)軌跡；

步驟3，根據(jù)步驟1中的目標(biāo)群描述文件和步驟2計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)航跡，計(jì)算目標(biāo)群內(nèi)其它目標(biāo)的位置、姿態(tài)信息，并綜合考慮運(yùn)動(dòng)特征與上下文背景，設(shè)計(jì)計(jì)算因子，得出目標(biāo)群內(nèi)部各目標(biāo)的合理信息和相互關(guān)系；

步驟4，根據(jù)步驟3的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行二、三維仿真顯示。

步驟1包括：利用XML語(yǔ)言詳細(xì)描述目標(biāo)群的基本情況，目標(biāo)群的基本情況包括組成、數(shù)量、相對(duì)位置、類型、名稱，描述目標(biāo)群的基本情況的XML語(yǔ)言的內(nèi)容保存為目標(biāo)群描述文件。