0 引言

在飛行模擬器訓(xùn)練領(lǐng)域，無論是模擬器飛行控制系統(tǒng)、航路規(guī)劃系統(tǒng)，還是三維態(tài)勢顯示系統(tǒng)，都需要實(shí)時(shí)獲得實(shí)體(飛機(jī)、武器、碰撞等)當(dāng)前位置的地形高度，從而計(jì)算出實(shí)體相對地面的高度(簡稱無線電高度[1-3])。在飛行模擬器訓(xùn)練[4-6]中，視景系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)返回?zé)o線電高度給飛行控制系統(tǒng)，用于判斷飛機(jī)的碰撞狀態(tài)等，同時(shí)在飛行電子儀表中顯示該高度。彈丸航路點(diǎn)規(guī)劃時(shí)需要知道航路點(diǎn)沿路的制高點(diǎn)，從而設(shè)定彈丸的發(fā)射高度。在三維態(tài)勢顯示系統(tǒng)中，地形高度有如下作用：(1)用于放置雷達(dá)陣地、地導(dǎo)陣地，由于導(dǎo)演部在下達(dá)作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)只給出陣地的放置經(jīng)緯度，不明確給出高度，因此態(tài)勢系統(tǒng)中需要通過陣地的經(jīng)緯度來得到當(dāng)前位置的地形高度，然后將陣地準(zhǔn)確地放置在地面上；(2)在顯示碰撞效果時(shí)，如果是對地攻擊或撞地，需要根據(jù)給出的碰撞點(diǎn)的經(jīng)緯度獲取該點(diǎn)的地形高度，如果爆炸點(diǎn)位于地面附近，則在地面疊加爆炸凹陷特效。因此，實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確地獲取實(shí)體當(dāng)前位置的地形高度十分重要。

飛行實(shí)體的地形高度獲取方法通常有兩種，一種是由虛擬三維場景圖形工作站實(shí)時(shí)對地作碰撞檢測得到地形高度，該方法耗費(fèi)主視景渲染時(shí)間，如Mantis、Equipe圖形工作站，偶爾會出現(xiàn)返回?zé)o效值；另一種是基于衛(wèi)星影像的高程數(shù)據(jù)來得到地形高度。基于高程數(shù)據(jù)的地形高度檢測方法相對于圖形工作站返回地形高度，其優(yōu)點(diǎn)是不耗費(fèi)主視景渲染進(jìn)程時(shí)間，且不會造成視景卡滯；缺點(diǎn)是目前基于高程數(shù)據(jù)的地形高度檢測方法都是使用局部范圍的高程數(shù)據(jù)，但應(yīng)對大范圍、長時(shí)間的飛行需求，單個(gè)高程文件的數(shù)據(jù)量會比較大，加載時(shí)間長，所以有的跨區(qū)域飛行還需要更換高程文件，而且每一套飛行系統(tǒng)需要重新提供該區(qū)域的高程數(shù)據(jù)，該高程數(shù)據(jù)僅包括主機(jī)場和備降機(jī)場在內(nèi)的飛行范圍。因此地形高度獲取技術(shù)迫切需要改進(jìn)。

基于此，本文旨在研究基于全球的高程數(shù)據(jù)，在確保實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性的前提下，提出一種全球范圍內(nèi)的地形高度檢測方法。

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作者信息：

吳  瓊1，孫韶杰2，于  瀾1，蘇  迪1

(1.空軍研究院特種勤務(wù)研究所，北京100195；2.空軍石家莊飛行學(xué)院 飛行模擬訓(xùn)練中心，北京100195)