某型军用装甲车辆通过性建模与仿真研究

摘要

武器装备作战仿真能够将武器装备、作战环境和参战人员有机地结合起来，弥补传统作战仿真和装备仿真的不足，已经成为各国研究战争的重要方法和手段。军用轮式装甲车辆的机动能力是轮式装甲车辆主要作战性能之一，也是轮式装甲车辆最基本的作战技能指标。轮式装甲车辆的通过性，是研究轮式装甲车辆在战术背景下机动能力的前提条件。
　　本文以我军目前主要装备的某型轮式装甲车辆为研究对象，以计算机图像学、图像边缘检测等理论与方法，建立面向装备作战仿真的装甲车辆的通过性模型。
　　基于轮式装甲车辆通过障碍物的准则，针对某型轮式装甲车辆通行路径上的典型障碍物,采用轮式装甲车辆通过障碍物的算法，建立轮式装甲车辆的越过和绕过障碍物数学模型。由装载于装甲车上的机器视觉系统，采集车辆行驶路径上的障碍物图像，对障碍物属性进行识别。对获得的障碍物图像进行预处理，采用低通滤波方法对图像进行滤波，降低障碍物图像噪声;采用能够在边缘检测和噪声抑制之间取得较好平衡的Canny算子对障碍物图像进行边缘检测、边缘定位，从而提取出障碍物图像信息特征。通过在OpenGVS环境下对车辆通过障碍物进行仿真，验证了该模型的有效性和正确性，适用于车辆行进路径上的实际路况。
　　本文的模型、算法及仿真结论可以为轮式装甲分队机动能力的通过性提供可信的基础模型和算法，为高级别的装备作战仿真提供可靠的技术支持，可有效提高轮式装甲部队在信息化条件下训练和作战的整体效能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 装甲车辆通过性研究的需求分析

1．4 论文的研究目的与意义

1．5 论文的主要内容及结构

第2章 图像模式识别的基础理论

2．1 图像的基础知识

2．1．1 模拟图像

2．1．2 数字图像

2．2 图像的灰度处理

2．3 图像降噪

2．4 基于边缘检测的图像分割

2．5 图像特征提取

2．5．1 特征描述

2．5．2 提取步骤

2．6 图像模式识别

2．6．1 模式识别概念

2．6．2 模式识别方法

2．7 本章小结

第3章 障碍物图像预处理与特征提取

3．1 图像获取

3．2 边缘检测算法

3．2．1 微分法

3．2．2 优化算子法

3．3 边缘检测步骤

3．3．1 图像滤波

3．3．2 边缘增强

3．3．3 边缘检测

3．3．4 边缘定位

3．4 本章小结

第4章 轮式装甲车辆的通过性模型

4．1 轮式装甲车通过障碍物准则

4．2 越过方式建模

4．2．1 障碍物识别

4．2．2 越过障碍物判断条件

4．2．3 越过障碍物的算法

4．3 绕过方式建模

4．3．1 障碍物识别

4．3．2 绕过障碍物判断条件

4．3．3 绕过障碍物的算法

4．4 本章小结

第5章 轮式装甲车辆通过性仿真分析

5．1 轮式装甲车辆通过性仿真流程

5．2 轮式装甲车辆通过性仿真条件

5．2．1 仿真环境

5．2．2 仿真对象

5．2．3 仿真步骤

5．3 仿真结果及分析

5．3．1 单障碍物仿真

5．3．2 两障碍物仿真

5．3．3 多障碍物仿真

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢