[發(fā)明專利]一種化學(xué)危害信息融合演示系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011602273.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112733413B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓朝帥;諸雪征;顧進(jìn);趙瑋;袁彪;蔣金利;晏國輝;張宏遠(yuǎn);畢坤鵬;聶坤林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍防化學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F30/25
• 分類號(hào): G06F30/25;G06F30/28;G06F111/08;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種化學(xué)危害信息融合演示系統(tǒng)，其特征在于，包括如下模塊：文件管理模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、裝備管理模塊、擴(kuò)散預(yù)測模塊、仿真控制模塊、場景管理模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、檢測融合模塊、數(shù)據(jù)同化模塊、態(tài)勢顯示模塊、源項(xiàng)反演模塊、幫助模塊，其中：

文件管理模塊，用于存儲(chǔ)當(dāng)前仿真場景參數(shù)設(shè)置和導(dǎo)入上次仿真場景參數(shù)設(shè)置；經(jīng)參數(shù)設(shè)置模塊、場景管理模塊、裝備管理模塊和仿真控制模塊設(shè)定后的仿真場景參數(shù)和演示動(dòng)畫通過該模塊進(jìn)行保存、導(dǎo)入和導(dǎo)出；

參數(shù)設(shè)置模塊，用于為擴(kuò)散模擬和仿真提供源項(xiàng)基本參數(shù)設(shè)置；所述源項(xiàng)基本參數(shù)包括化學(xué)危害釋放的種類、源強(qiáng)、源的位置和擴(kuò)散條件參數(shù)設(shè)置；所述擴(kuò)散條件參數(shù)包括風(fēng)向、風(fēng)級(jí)、溫度和濕度；所屬模塊數(shù)據(jù)作為輸入?yún)?shù)傳至擴(kuò)散預(yù)測模塊和仿真控制模塊進(jìn)行擴(kuò)散預(yù)測和擴(kuò)散仿真，也傳至文件管理模塊進(jìn)行獨(dú)立保存；

場景管理模塊，包括地圖數(shù)據(jù)的讀寫、渲染、交互、編輯，用戶根據(jù)仿真需要對(duì)外部環(huán)境、地理信息、下墊面進(jìn)行增加和刪除；所述模塊數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)傳至擴(kuò)散預(yù)測模塊和仿真控制模塊進(jìn)行擴(kuò)散預(yù)測和擴(kuò)散仿真，也傳至文件管理模塊進(jìn)行獨(dú)立保存；

裝備管理模塊，包括裝備部署和裝備模型管理子模塊；裝備部署子模塊用于在模擬場景放置各類型偵察裝置，所述各類型偵察裝置包括紅外遙測車，化學(xué)偵察車，報(bào)警器；裝備模型管理子模塊用于對(duì)各類化學(xué)偵察裝備和設(shè)備進(jìn)行模型的導(dǎo)入、導(dǎo)出、構(gòu)建、存儲(chǔ)及編輯；所述模塊數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)傳至擴(kuò)散預(yù)測模塊和仿真控制模塊，在地圖信息中進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置，完成設(shè)置的數(shù)據(jù)作為獨(dú)立數(shù)據(jù)傳至文件管理模塊進(jìn)行保存；

擴(kuò)散預(yù)測模塊，是化學(xué)危害信息融合演示系統(tǒng)的核心計(jì)算模塊，用于對(duì)化學(xué)危害擴(kuò)散的模式選擇和危害濃度計(jì)算；所述模塊受仿真控制模塊驅(qū)動(dòng)，對(duì)參數(shù)設(shè)置模塊、場景管理模塊、裝備管理模塊傳至的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)散預(yù)測計(jì)算，生成各個(gè)時(shí)刻各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的危害模擬濃度，所述模塊生成的數(shù)據(jù)傳至仿真控制模塊和態(tài)勢顯示模塊作進(jìn)一步處理；

仿真控制模塊，是化學(xué)危害信息融合演示系統(tǒng)的核心驅(qū)動(dòng)模塊，用于對(duì)化學(xué)危害擴(kuò)散的模式選定、時(shí)間流控制和動(dòng)態(tài)調(diào)控；所述模塊對(duì)經(jīng)參數(shù)設(shè)置模塊、場景管理模塊、裝備管理模塊傳至的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)散模擬仿真，驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散預(yù)測模塊生成各個(gè)時(shí)刻各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的危害模擬濃度，并由時(shí)鐘控制組件和動(dòng)態(tài)調(diào)控組件進(jìn)行仿真流程控制；所述模塊對(duì)態(tài)勢顯示模塊傳至的危害濃度分布圖、等值線、等值面和態(tài)勢圖數(shù)據(jù)進(jìn)行二三維動(dòng)態(tài)展示；所述模塊數(shù)據(jù)封裝傳至文件管理模塊進(jìn)行保存；源項(xiàng)未知時(shí)，由源項(xiàng)反演模塊經(jīng)假定源項(xiàng)輸入所述模塊進(jìn)行擴(kuò)散仿真，生成的模擬數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)同化模塊進(jìn)行同化修正；

數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊，用于顯示各類傳感器傳輸?shù)臅r(shí)間、坐標(biāo)、危害種類、危害濃度和設(shè)備型號(hào)數(shù)據(jù)，對(duì)危害濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和初步擬合；所述模塊生成數(shù)據(jù)傳至檢測融合模塊進(jìn)行信息融合處理，也傳至態(tài)勢顯示模塊進(jìn)行危害濃度分布圖展示；

檢測融合模塊，用于對(duì)監(jiān)測模塊處理后數(shù)據(jù)的進(jìn)一步融合分析；所述模塊數(shù)據(jù)來源為數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊，所述模塊生成數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)同化模塊進(jìn)行同化修正；

數(shù)據(jù)同化模塊，用于對(duì)產(chǎn)生化學(xué)危害濃度分布進(jìn)行修正，所述模塊數(shù)據(jù)來源為檢測融合模塊生成的觀測數(shù)據(jù)和擴(kuò)散預(yù)測模塊生成的模擬數(shù)據(jù)，所述模塊生成數(shù)據(jù)傳輸至源項(xiàng)反演模塊進(jìn)行源項(xiàng)的尋優(yōu)迭代；

源項(xiàng)反演模塊，用于對(duì)真實(shí)源強(qiáng)與爆炸坐標(biāo)進(jìn)行反向推演；源項(xiàng)未知時(shí)，由所述模塊假定源項(xiàng)并傳至擴(kuò)散控制模塊，由擴(kuò)散控制模塊進(jìn)行模擬仿真，生成的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)同化模塊后再次傳至所述模塊，通過尋優(yōu)算法循環(huán)迭代，最終獲得源項(xiàng)的最優(yōu)解；最優(yōu)解數(shù)據(jù)最終由所述模塊傳至仿真控制模塊進(jìn)行擴(kuò)散模擬和演示；

態(tài)勢顯示模塊，用于顯示化學(xué)爆炸一定時(shí)間后的危害擴(kuò)散濃度分布圖、等值線、等值面和態(tài)勢圖；所述模塊數(shù)據(jù)來源為仿真控制模塊和數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊，所述模塊生成數(shù)據(jù)傳至仿真控制模塊由輸出界面進(jìn)行三維可視化展示；

幫助模塊，屬于操作說明文檔，用于協(xié)助用戶進(jìn)行仿真模擬演示和三維可視化演示操作。