卫星在轨运行视景仿真

《卫星在轨运行视景仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第30卷第8期计算机仿真2013年8月文章编号：1006—9348(2013)08—0050—04卫星在轨运行视景仿真牛若曦1’2，杨新1(1．中国科学院光电研究院，北京100094；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：针对卫星在轨运行系统演示的需要，将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员，提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统，开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案，设计了视景演示系统的总体结构；引入了先进视景仿真软件Creator和VegaPrime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进

2、行可视化仿真和建模实现，建立了卫星和星空恒星模型，可以用OpenGL的星空背景加速实现；最后结合HLA、OpenGL和VegaPrime建立仿真框图。仿真结果证明，设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求，具有良好的沉浸感和较高的可信性。关键词：视景仿真；高层体系结构；虚拟现实中图分类号：V448．25+3文献标识码：BVisualSimulationofSatelliteMotioninOrbitNIURuo—xiL2．YANGXinl(1．AcademyofOpto—Electronics，ChineseAcademy

3、ofSciences，Beijing100194，China；2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100094，China)ABSTRACT：Inordertoadapttheneedofvisualsimulationofsatellitemotioninorbit，inductmodelingandsimula—tiontothefederalmemberofvisualdemonstrationsystem，raisethesimulationofvi

4、sualdemonstrationsystembasedonHLA，anddevelopthefederalmember，thearticleintroducedthetotalschemeofthesimulationanddesignedthetotalstructureofvisualdemonstrationsystem．TheadvancedvirtualsoftwareCreatorandVegaPrimewereintroducedintosimulationandmodelofsimulationsystemof

5、visualdemonstrationsystem，andthemodelofsatelliteandstarweredesigned．TheacceleratedrenderingtechniquesofthebackgroundofthestarswerebrieflyintroducedbasedonOpenGL．Finally，HLA，OpenGLandVegaPrimewerecombinedtobuildthesimulationblockdiagram．Thesystemmeetsthedemandofreal—t

6、ime，accuracy，highercredibilityandgoodimmersedsense．KEYWORDS：Visualsimulation；Highlevelarchitecture(HLA)；Virtualreality(VR)1引言航天任务中，卫星轨道数据的实时处理和显示对于科学指挥决策有着重要意义。传统的卫星在轨运行仿真是通过卫星飞行状态的分析计算，再将主要参数通过图表的形式显示。其缺点是卫星的多种参数状态得不到全面、有效、直观的反映。另一种方法是通过STK(satellitetoolkit)进行仿真输出，但

7、该种方法局限性大，成本较高。因此，自主开发的卫星在轨运行视景演示系统，以其直观、准确、形象等特点而具有显著优势。从可视化的底层实现来说，虚拟仿真的运行过程，实际收稿日期：2012—09—24修回日期：2012—11—14—50一上就是实时系统对一个描述视景对象的实时三维模型数据库的动态调用和实时渲染，大体上要经历应用(APP)、剔除(CULL)、绘制(DRAW)三个主要过程⋯。本文是在基于HIA的卫星在轨运行仿真系统的基础上，利用Creator和Ve—gaPrime对该系统视景演示仿真联邦成员进行设计和实现。该视景仿真联邦成员的

8、设计和实现步骤利用了Creator对卫星和地球模型的建模，渲染模型纹理以增加仿真的逼真程度，利用VegaPrimeAPI函数和MFC函数库驱动卫星模型进行在轨运行仿真，完成各项有效载荷数据传输和卫星相关信息的显示。2卫星在轨运行视景仿真演示系统设计方案2．1系统