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数字(电子)蓝军

(一)蓝军现役武器装备三维CAD模型库

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(二)蓝军固定⽬标(单体)设施模型库

       需求背景:蓝军⾼价值固定设施模型库可以提供外国重点核⼼区域⽬标总数量超过3000多种,具体包括,建筑、桥梁、军事基地、港⼝、码头、海岛、核电站等数⼗种⽬标类型。在构建⾼仿真度的电磁、红外场景仿真的时候,需要⾼精度的三维环境信息作为仿真输⼊,并能根据物质类型提供分组⼏何输⼊;进⾏视景仿真、情报信息三维展⽰的时候,需要⾼逼真程度的环境背景信息⽤于底层建模;进⾏战术级战场规划的时候,需要根据区域防务配置和兵⼒部署来完成三维战场战术规划,这些应⽤都需要⾼精度的带有物理遮挡关系的三维场景模型来完成任务配置。

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       必要性:⽬前由于缺少⼴泛和可靠的三维场景模型来源,商业数字地图也只能提供平⾯信息和部分图⽚假三维信息,只 能看不能⽤。卫星数据则是三维⾼程点云数据,难于曲⾯重构和物性分组;电磁和红外仿真更多的是在臆想的虚构 环境中实现,再或者基于⼆维平⾯⿊⽩地图、卫星航拍图⽚来实现⼆维拟合三维仿真,缺陷是没有⾼程遮挡关系,仿 真效果不尽⼈意。引⼊⾼精度⾼还原度的三维场景模型,就可以精准的表达电磁红外成像时多次发射和物性信息, 以及更加精准的遮挡关系和阴影关系;可以在真三维地⽴体场景中完成情报展⽰和战术规划,使任务变得更加清晰 明确和减少误解。

(三)电磁特性快速计算软件RadmateRCS

       软件介绍:⽬标散射特性除了了解⽬标的RCS外,还需要由RCS数据计算⼀维距离像和ISAR成像。⽬前⼴泛应⽤的各种电磁仿真软件基本只能⽤于RCS的仿真,不能直接进⾏ISAR成像和⼀维距离像分析。研究⽬标特性主要是针对坦克、⻜机、舰船等⽬标,相对于雷达⼯作波⻓都属于电⼤尺⼨⽬标,通⽤的电磁仿真软件FEKO、HFSS等计算电⼤尺⼨⽬标速度极慢,且对电脑性能要求极⾼,通常仿真周期不能被⼯程师接受,通⽤的电磁仿真软件FEKO、HFSS等对导⼊的模型要求很⾼,通常在仿真开始之前要做⼤量的模型修整⼯作,耗费时间和精⼒。

       现阶段的主流电磁仿真软件基本上都是进⼝软件,不符合军⼯企业对于软件国产化的要求,同时FEKO等都是通 ⽤软件,对于专注研究⽬标特性的研究所和企业,软件的利⽤率并不⾼,因此需要⼀款国产的专⽤⽬标特性软件。

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       必要性分析:雷达散射截⾯(RCS)是影响武器系统作战效能的重要因素之⼀,通过RCS计算可以了解产品的雷达隐⾝性能及发现距离,减⼩产品的RCS可以显著降低被探测的概率。RCS值的获得是通过两种⽅式实现的,第⼀种⽅法是微波暗室的实验⼿段,这种⽅法资⾦消耗量巨⼤,对⽬标尺⼨和雷达频率限制多;第⼆种⽅法是数值计算,数值计算在电⼤尺⼨时存在计算机硬件资料消耗巨⼤和⼏周数⽉的计算时间过⻓的问题。因为RCS计算和测试⽅⾯的困难,导致产品的外形设计⽅⾯⽆法很好地考虑隐⾝设计,隐⾝涂覆设计⽅⾯,因为其计算和测试更加复杂,周期⻓,计算量⼤,导致隐⾝图层的设计也难于很好地⼯程化应⽤,因此RCS仿真软件需要兼顾仿真效率和准确性。

       软件功能介绍:基于上述背景,公司通过渠道引⼊美国空军研究实验 (AFRL)的源代码开发了Radmate系统软件,本软件的⽤ 途是为雷达总体系统性能设计和分析,提供⽬标RCS和 ⼀维距离像、ISAR的仿真⼿段,也可以为雷达系统仿真、 雷达信号处理、⽬标识别、⽬标电磁特性分析等领域的相 关技术⼈员,提供⼀个有利的分析⼯具。RCS计算算法包 括了物理光学法(以下简称PO)和弹跳射线法(以下简称 SBR),可以快速计算各种电⼤电⼩尺⼨模型的RCS、⼀维 距离像,快速计算⽬标的ISAR成像,⽀持涂层涂覆的功 能,有助于雷达设计单位快速了解空中⽬标如战⽃机、直 升机,地⾯⽬标坦克、发射⻋,海⾯⽬标航⺟驱逐舰等的 ⽬标特性,验证雷达的算法和性能指标。

(四)复杂场景虚拟雷达回波成像系统RadMateSAR

       软件介绍:通过构建复杂场景虚拟雷达回波成像系统,可以实现对⽬标环境的SAR成像计算多样性研究,可以对现有电磁计算 软件进⾏集成,通过计算的回波数据⽣成⽬标的SAR散射像。成像选择既可以是单纯的空中背景⽬标,也可以是复杂的 ⼤背景成像,包括海洋、丘陵、草地以及机场环境等复杂背景。复杂场景虚拟雷达回波成像系统主要应⽤于算法研究及 内场仿真试验阶段,主要⽤于快速⽣成不同三维场景下的数字雷达回波数据,⽤于成像、⽬标识别、⽬标特性分析、参数 估计与运动补偿算法、图像场景畸变校正算法的仿真研究和指标精度分析。

       核⼼功能 :复杂场景虚拟雷达回波成像系统具备各种条件下静⽌⽬标、动⽬标、强地海杂 波、植被、⽔泥路⾯等的⽬标回波模拟能⼒,⽀持任意⻜⾏姿态下快速⽣成地⾯⼆ 维、三维地形回波数据的能⼒。具备多路回波数据获取功能、⾼速成像功能。