目標與態勢三維可視化系統設計與實現
網絡安全與數據治理
楊垚，劉永海，肖雅娟，卞泊
解放軍92020部隊，山東青島266000
摘要： 為提升大規模數據下態勢展示的性能和效果，對態勢展示的關鍵技術進行研究，設計并實現了實時態勢監控、歷史態勢回放、目標三維可視化等功能的系統。該系統利用數據清洗、數據插值和數據融合等技術對多源異構態勢數據進行實時處理；然后將處理后的數據儲存于多級數據存儲系統中，通過緩存和批量數據獲取機制提升數據加載效率；最后，基于瀏覽器和GIS服務實現目標與態勢的三維地理空間可視化。仿真結果表明，該系統態勢數據獲取快速高效，態勢展示效果立體清晰，能夠滿足大型模擬對抗演習中的目標分析、態勢監控和回放需求。
中圖分類號：TP311文獻標識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2023.12.015
引用格式：楊垚，劉永海，肖雅娟，等.目標與態勢三維可視化系統設計與實現［J］.網絡安全與數據治理，2023，42（12）：90-95.
引用格式：楊垚，劉永海，肖雅娟，等.目標與態勢三維可視化系統設計與實現［J］.網絡安全與數據治理，2023，42（12）：90-95.
Design and implementation of the 3D visualization system for target and situation
Yang Yao，Liu Yonghai，Xiao Yajuan，Bian Bo
Unit 92020 of PLA, Qingdao 266000, China
Abstract： In order to improve the performance and effect of situation display for largescale data, the key technology of situation display is studied, and a system with realtime situation monitoring, historical situation replay and threedimensional target visualization is designed and implemented. The system uses data cleaning, data interpolation and data fusion to process the situation data in real time. Then the processed data is stored in the multilevel data storage system, and the data loading efficiency is improved by cache and batch data query mechanism. Finally, the system realizes 3D visualization of target and situation based on browser and GIS service. The simulation results show that the system obtains situation data quickly and efficiently, and performs situation display effect clearly and threedimensionally. It can satisfy the requirements of target analysis, situation monitoring and replay in huge simulated confrontation wargame.
Key words : situation monitoring; situation replay; target visualization; data fusion
引言
態勢是指戰場空間中兵力分布和戰場環境的當前狀態及發展變化趨勢的總稱［1］。設計并實現一個實用高效的態勢可視化系統十分必要。目前，對態勢可視化的研究主要集中在態勢實時監控［2-3］和態勢回放［4-5］兩方面。李帥等［6］實現了基于 Qt 的目標態勢的實時顯示系統，伍宗卿等［7-8］實現了基于Web的實時態勢顯示系統，但上述三者僅側重于態勢實時監控，無法提供態勢回溯功能。吳蕾等［9-12］實現了模擬演習中的戰場態勢回放系統，但態勢數據都存于本地磁盤，無法滿足海量態勢回放需求；張明杰等［13］實現了一個包含態勢實時顯示和態勢回放兩個功能的系統，但并未有效利用多源態勢數據且態勢展示方式單調；孟凡躍等［14］提出了態勢回放多形式顯示方法，但態勢顯示效率不高。在實際應用中，隨著態勢持續時間和目標數量的持續增加，會產生海量的態勢數據，需要使用大數據存儲技術對其進行存儲［15-16］；同時，海量態勢數據中包含了多源異構數據，需要對這些數據進行挖掘和利用來提升態勢展示效果［17］；并且態勢回放過程中，通常需要查看目標的基本信息和能力覆蓋范圍，而現有態勢展示系統無法滿足上述三個需求。
作者信息
楊垚，劉永海，肖雅娟，卞泊
（解放軍92020部隊，山東青島266000）
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