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《西北工业大学》 2003年
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基于OpenGL的飞行环境虚拟仿真技术研究

董敏  
【摘要】: 飞行环境仿真在无人机(UAV)系统中是重要组成部分。它通过计算机图形学技术实时模拟出与飞行器地理位置和姿态相对应的连续的座舱外景象,为地控人员提供一个逼真的飞行情景;也可应用于飞行训练模拟器和工程飞行模拟器系统中。 本文的选题来自国家“973”(—先期预研性质)任务中“无人机遥操作人机可视化界面”课题,主要研究飞行器高空飞行视景显示的关键技术,完成飞行环境显示系统原型设计和技术实现。本文内容具体可分为以下四部分: 第一部分:阐述了有关理论知识,包括虚拟仿真技术和无人机系统的一些基本概念。随后论述了本文的研究目的、意义和所完成的主要工作。 第二部分:分析了本文使用的开发工具—OpenGL。着重论述了其中的几项关键应用技术。 第三部分:详细研究了飞行环境仿真系统中的两个关键问题:三维物体建模和视点的切换控制。在前者中,针对于各种景物的特点提炼出了相应的建模方法,并提出了将显示列表、地形分割和顶点删除法相结合的地形简化绘制方法,实现了较大规模地形的实时显示;在后者中,作者从数学角度推导出了视景体和飞行姿态角的定量对应关系,解决了飞行姿态显示的问题,通过仿真,获得了较好的视觉效果。以上两点,体现了作者的创造性劳动。 第四部分:论述了全三维飞行环境虚拟仿真系统的完整设计过程,提出了软件实现的方法和具体规划流图,并对系统的各种优化措施做了技术上的总结。同时,根据当视点方向与地面垂直时,三维地景变成为二维俯视图的原理,又设计了一个快速简单的飞行环境仿真系统—基于二维地形的飞行环境仿真。 本文是以Visual C++6.0为开发平台、以OpenGL图形库为支撑软件来完成的。在具体实现时采用了多种优化措施来提高系统性能,使得系统的绘制帧速率在同等条件下提高为优化前的5倍多,可达到每秒60帧左右,又一次体现出本论文成果具有一定的先进性。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 许伟平;朱庆;张叶廷;;基于胶囊体的三维城市模型实时碰撞检测算法[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
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1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
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3 吴健荣;蒸汽发生器检修机器人样机研制及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
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3 刘洁;水声通信网络通信及显控软件研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 江岩;哈尔滨防洪数字平台建立与工程优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 梁永生;坦克战场景模拟仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
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8 谢琛;张秀梅;牛香芝;郭勇;;抽水蓄能电站压力管道放空的实施过程与关键技术环节分析[J];大坝与安全;2008年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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1 董敏;基于OpenGL的飞行环境虚拟仿真技术研究[D];西北工业大学;2003年
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3 王柯;基于虚拟现实技术的三维漫游系统研究与实现[D];西南交通大学;2006年
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5 教传艳;过程仿真场景中基于粒子系统的关键技术研究与实现[D];沈阳工业大学;2007年
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7 季丹丹;基于OpenGL电力图形组态软件的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
8 尹宝瑞;基于OpenGL虚拟海洋环境仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
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