兵棋推演系统全球地理环境建模方法研究

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随着信息化技术在现代战争中的应用,一体化联合作战已经成为现代战争的主要作战样式,战场要素不断增多,战场范围呈现出全球化的趋势。这一背景下的兵棋推演系统面临着推演要素不断增多、推演范围不断扩大的挑战,在全球范围内进行兵棋推演变得十分必要。本文以这种应用需求为背景,依据GIS领域中全球离散网格系统理论,探讨了兵棋推演系统中战场环境建模方法。围兵棋推演系统中对战场环境模型的需要,重点研究了全球离散六角网格系统(Discrete Global Hexagonal Grid System, DGHGS)的网格构建、战场环境模型构建等方面的内容,在理论和技术上取得了一定的进展。完成的主要工作如下:1.在系统介绍全球离散网格系统构建方法的基础上,深入分析六角网格在兵棋推演系统中的作用和特性,提出了基于多面体的全球离散网格系统理论构建全球计算机兵棋地图的思路。根据兵棋推演系统的特殊需求,对全球离散网格系统构建的各个设计要素进行分析,确定了适用于兵棋推演系统的五个要素,设计并实现了全球离散六角网格系统的网格生成算法。2.为了满足兵棋推演系统对战场环境模型的应用需求,提高对离散网格系统格元进行各种操作的效率,介绍了基于PYXIS结构的网格剖分的方法,设计了一种更高效的平面和球面编码机制;详细介绍了格元地址码的加法和减法运算法则,对运算步骤进行了优化。3.从两个方面深入研究了网格格元的操作运算:利用地址码运算法则设计了网格格元的邻近搜索方法;根据PYXIS结构的层次性以及网格的编码机制,设计了网格格元的向上、向下的层次检索方法。对经纬度坐标与格元地址码之间的相互转换算法进行了深入研究,通过试验对转换算法效率进行了验证和分析。4.研究了基于全球离散六角网格系统的球面实体要素的表达模型;为了提高表达模型的效率,提出了层次关系邻近指数的概念,在此基础上对线状实体要素和面状实体要素的表达模型进行了优化。5.根据兵棋推演系统中作战模型的需要,结合地图数据分层管理的特点,深入研究了全球离散六角网格系统中格元和格边战场环境属性信息的建模方法。
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