[發明專利]一種基于Unity的紅外誘餌彈效能仿真方法及系統

有效

• 申請號: 202110038430.2
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112685913B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 王賡;姚倚森;趙雷鳴;葛學仕;陳書恒;鐘雷聲;任劍;李旭輝;蔣李康
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于Unity的紅外誘餌彈效能仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：根據實際誘餌彈特征，設計生成誘餌彈物理模型；

步驟2：根據誘餌彈物理模型，通過粒子系統組件生成誘餌彈仿真模型和粒子效果；

步驟3：根據衛星圖片和地形數據生成三維實景地形模型；

步驟4：根據飛機、導彈仿真對象的外形尺寸建立三維仿真模型；

步驟5：將誘餌彈粒子效果和三維仿真模型渲染成紅外仿真圖像；

步驟6：將所述紅外仿真圖像傳輸至仿真算法模塊，根據仿真算法運算結果更新仿真狀態；

所述步驟5包括：

步驟5-1：在導彈仿真對象的適當位置新建紅外導引頭，為導引頭添加攝像機組件，調整攝像機組件屬性模擬導彈導引頭的成像位置和視角，實現紅外導引頭模型；

步驟5-2：在飛機模型上創建C#語言的溫度場計算腳本，根據模型駐點蒙皮溫度、模型飛行速度、飛行高度因素計算飛機表面溫度分布；

步驟5-3：創建Shader語言的紅外畫面渲染腳本，根據模型表面溫度計算飛機紅外出射強度，根據大氣衰減系數計算導彈紅外導引頭入射輻射強度，生成紅外仿真圖像；

步驟5-4：創建Shader語言的紅外仿真圖像后處理腳本，設定大氣背景溫度值和噪聲強度，根據設定值，生成紅外圖像的噪聲效果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟1-1：通過收集典型誘餌彈類型、彈體結構、工作參數數據，建立誘餌彈特征數據庫；

步驟1-2：根據紅外誘餌彈彈體重量、幾何外形、大氣風阻、投放速度數據建立誘餌彈的運動模型；

步驟1-3：根據紅外誘餌彈裝藥量、燃燒溫度、上升時間數據建立誘餌彈的燃燒模型。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟2-1：在Unity中創建紅外誘餌彈對象，并添加粒子系統組件，修改粒子系統組件的持續時間、速度、亮度曲線屬性，模擬誘餌彈的表現效果；

步驟2-2：根據點源紅外誘餌彈和面源紅外誘餌彈的區別，分別為誘餌彈模型添加尾煙、頭部粒子、擴散粒子部件，并保存為紅外誘餌彈預制體；

步驟2-3：在飛機模型尾部創建空對象，適當調整位置和發射角度，作為飛機對象的紅外誘餌彈預制體掛載點；

步驟2-4：在飛機模型上創建C#語言的紅外誘餌彈投放控制腳本，腳本實現動態修改紅外誘餌彈預制體的類型、燃燒溫度、掛載點，控制誘餌彈投放時機和投放策略功能。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括：

步驟3-1：根據仿真的選定區域，采集相應的海拔高程數據和衛星地圖數據；

步驟3-2：海拔高程數據通過GlobalMapper軟件處理，生成Raw格式的海拔高程文件；

步驟3-3：將衛星地圖圖片通過圖像拼接方式生成地形貼圖文件；

步驟3-4：在Unity引擎中新建地形類型對象，將上述海拔高程和地形貼圖應用到地形對象的高度屬性和材質屬性上，生成三維實景地形模型。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟4-1：在3DMAX建模軟件中建立仿真對象的等比例模型，生成Obj格式的模型文件，導入Unity引擎生成三維仿真對象模型；

步驟4-2：為仿真模型添加表面紅外材質，并保存為相對應預制體。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟6包括：

步驟6-1：創建C#語言的仿真控制腳本，處理仿真數據傳輸和仿真目標的運動更新，實現仿真控制模塊；

步驟6-2：仿真控制模塊通過TCP/UDP協議與仿真運算模塊建立連接，發送所述紅外仿真圖像數據；

步驟6-3：仿真運算模塊解析所述紅外仿真圖像，計算導彈制導過程的運動控制量，根據導彈運動，計算飛機沿航跡運動控制量和規避策略控制量，下達導彈發射和誘餌彈投放控制指令；

步驟6-4：仿真控制模塊根據所述仿真目標的運動控制量和控制指令，更新仿真對象運動狀態。