(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210629840.9 (22)申请日 2022.06.05 (71)申请人 西北工业大 学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 唐成凯　张家铭　张玲玲　刘洋洋　 岳哲　丹泽升　 (74)专利代理 机构 西安匠星互智知识产权代理 有限公司 612 91 专利代理师 陈星 (51)Int.Cl. G06T 15/00(2011.01) G06T 17/05(2011.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于OSG的战场威胁 评估示警方法 (57)摘要 本发明提出一种基于OSG的战场威胁评估示 警方法， 该方法基于OSG和OSGEARTH， 通过对重点 战场单位进行提前建模， 对模型进行处理， 并叠 加在已经搭建好的虚拟地球上等手段实现小规 模战场环 境搭建， 并通过地心延长线与模型求取 交集， 将每一个交集的结果存储于我方单位对应 的对象中， 并根据敌方单位数量的区别对范围内 的战场单位进行差异化着色， 从而实现示警的功 能。 该方法计算量小， 复杂度低， 通过 实时采集敌 方单位位置数据来对敌方单位的作战意图进行 把控， 并对我方主要单位进行示警， 有着体量小， 可观测性优良， 即时性强等特点， 能有效的把控 战场局势， 对指挥员的 的决策起到 辅助作用。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 115035225 A 2022.09.09 CN 115035225 A 1.一种基于OSG的战场威胁评估示警方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 通过arcgis软件对我方设定区域进行绘制建模， 得到设定区域的.shp文件， 所 述设定区域内包括若干战场单位； 所述.shp文件中具有设定区域的边界点参数， 以及每个 战场单位的边界点 参数以及每 个战场单位的坐标 数据； 步骤2： 对步骤1生成的.shp文件进行处理： 对设定区域内的战场单位区域进行初始化 着色， 使其区别于周围环境纹理； 再将.shp文件中的每个战场单位数据存储到gnode节点 中， 一个战场单位对应一个gnode节点； 将设定区域内所有战场单位的gnode节点汇总形成 设定区域的.ive文件； 步骤3： 将步骤2生成的.ive文件导入至态势评估系统中， 并依据设定区域的参数信息， 将设定区域与态势评估系统中原有地图影像对应区域进行重叠， 从而对将要监测的设定区 域进行重点标亮； 步骤4： 在态势评估系统初始化阶段， 通过facility类生成若干对象， 每个对象对应一 个gnode节点， 对象内包含我方单个战场单位的全部信息； 对于某一对象， 取其中我方战场 单位坐标位置， 并对坐标中的海拔数据进 行放大， 得到一个新的坐标点， 取该坐标点与地心 为端点作线段， 所述线段能够与重叠在地图影像上的某个gnode节 点对应区域相交， 进而将 该gnode节点存 储于对应战场单位的对象中； 步骤5： 在态势评估系统初始化阶段建立一个链表， 用于进行线程之间数据通信， 所述 链表初始为空， 链 表中的每 个节点属性包括敌方 单位名称、 实时位置； 步骤6： 对于某个敌方单位， 通过态势评估系统中的模型部署模块建立线程， 从而在战 场环境部署该敌方单位， 该线程对应移动的敌方单位模型以及敌方单位的全部信息， 在线 程初始化阶段新建链表节点， 并插入进步骤5所设立的链表中， 随后通过循环 不断获取该敌 方单位当前位置并更新链 表对应节点的实时位置属性； 步骤7： 取出步骤4中我方各个战场单位对象的位置和步骤5中各个链表节点中敌方单 位实时位置， 利用对步骤5中建立的链表进 行遍历， 计算每个节点对我方各个战场单位的威 胁等级， 从而更新我方 各个战场单位的总威胁等级； 步骤8： 根据步骤7得到的我方各个战场单位的总威胁等级， 对我方所有战场单位对象 进行对应色彩显示， 实现威胁等级的可视化； 其中如果战场单位的总威胁等级与应显示的 颜色不匹配， 则取 出该战场单位对应的gn ode， 改变其中的色彩数据。 2.根据权利要求1所述一种基于OSG的战场威胁评估示警方法， 其特征在于： 步骤2中， 所述.shp文件中的每 个战场单位数据包括 边界点参数、 坐标 数据以及色彩数据。 3.根据权利要求1所述一种基于OSG的战场威胁评估示警方法， 其特征在于： 步骤4中， 对象包含的战场单位信息包括 坐标， 颜色， 威胁等级， 名称。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115035225 A 2基于OSG的战场威胁评估示警方 法 技术领域 [0001]本发明涉及战场态势显示技术领域， 具体为一种基于OSG的战场威胁评估示警方 法， 用于战场环境下 大范围检测敌方 单位， 进行威胁等级评估并进行示警。 背景技术 [0002]威胁评估是战场指挥官在战场环境下对全战场作战范围， 敌我方单位部署， 战场 地形地貌， 敌方单位威胁等级进 行整体把控的必备手段。 其核心 概念是建立关于作战活动， 事件， 时间， 位置和兵力要素组织形式的一张地图， 将所观测到的战斗力量分布， 战场周边 环境， 敌方作战意图等有机联系起来， 分析事件发生原因， 得到敌方兵力结构， 使用特点的 估计， 最终形成战场综合态势图， 而威胁评估在此基础上评估敌方作战能力和威胁性， 进而 确定地方意图并及时报警。 威胁评估需要 具备即时性， 可观测性， 准确性等性质长期保持优 良。 经过长时间发展， 现有的各类威胁评估手段主要有沙盘模拟， 战场传感器模拟， 可视化 系统辅助模拟等几种模拟 手段。 其中如何示 警， 怎样示 警， 怎样能更精确的获得有效的战场 信息， 直观 清晰的表示出威胁等级是一个评估系统需要考虑的核心问题。 [0003]OSG(OpenSceneGraph)是一个跨平台的开源场景图形程序开 发接口(API)， 该接口 基于工业标准OpenGL设计。 OSG在3D应用程序的层级中扮演着重要的角色。 它作为中间件 (middleware)为应用软件提供了各种高级渲染特性， IO， 以及空间结构组织函数； 而更低层 次的OpenGL硬件抽象层(HAL)实现了底层硬件显示的驱动。 [0004]近年来， 基于OSG开发的态势评估系统有了较为可观的发展， 然而绝大多数科研工 作者将开发重心放在了3维战场的显示和战场环境的搭建上， 使得多数系统虽然有着优良 的性能， 逼真的地形展示效果， 易二次开 发等特点， 但没有针对性的对战场数据进 行采集处 理， 更没有对敌方装备的威胁等级进行评估， 总体呈现功能多， 大而全， 却针对性不强等特 点， 而传统的2维态势评估系统无法直观的展示出战场各单位在 Z轴上的偏移， 其次， 二 维态 势评估系统对不同地面地形(丘陵， 盆地等)的处理也并不能进行全面的考虑。 但受 限于开 发成本和虚拟引擎学习周期较长， 态势评估系统体量大， 场景渲染数据量大等原因， 基于 OSG开发的威胁评估系统很难 对敌方设备的威胁等级 进行直观地表示。 [0005]针对以上问题， 一方面需要对战场环境进行较为逼真的建模， 一方面又要对局部 战场的细节进 行把控， 更需要对敌方单位数据进 行实时采集， 并通过合适的算法进 行计算， 并将计算结果通过直观的方式展示在系统上， 设计 战场评估示警方法是十分有必要的。 现 有的基于 OSG的态势评估系统大多通过人工方式在战场上进 行信标的设置， 通过不同颜色， 不同形状的信标 组合来起到一个重点标亮， 态势模拟的功能， 这种方法虽然直观， 却十 分依 赖观测人员的信息 收集和主观判断， 并不能体现威胁评估系统的即时性， 更无法对千变万 化的战场环境进行实时监测， 对于重点单位的示警也并不直观。 这样的条件下诞生的态势 评估系统， 主动性差， 可观测性也不能达到实时观测的初 衷， 依赖观测人员实时收集并处理 的数据也很难对敌方意图进行判断， 从而不能对我方单位进行及时保护。 这样的系统必然 是与态势评估系统的初衷背离的。说　明　书 1/5 页 3 CN 115035225 A 3