基于MapX的火力预警平台的设计与实现

论文摘要

本课题通过对GIS二次开发，设计和实现了一个陆军火力预警平台。旨在将GIS和GPS集成应用于陆军火力预警中，为作战指挥员展示一个直观、动态的战场环境，方便指挥和决策，同时为我军快速开发陆军预警系统提供参考。文中介绍了火力预警系统的工作逻辑、组织结构和组网方案，分别实现了预警子系统、作战会议子系统、公文收发子系统和用户管理模块。预警子系统中重点实现了地图的基本操作、对运动目标的跟踪定位、火力范围的自动标注、有火力威胁时的报警、运动目标的轨迹回放和敌军火力情报的共享等预警系统的主要功能。针对车队长途行军特点，借助目前已经提出的公路自由流车速模型，给出了一种基于道路分析求解时间最短行军路线的方法，利用直线优化Dijkstra算法实现了该查询功能。以陆军作战部署中的部分作战要素为特征属性，建立了作战部署模型。利用样例推理(CBR)技术从战例库中检索类似战例，帮助指挥员从以往战例中借鉴经验、吸取教训，实现辅助决策。辅助设计和实现了作战会议子系统和公文收发子系统。主要包括视频验证、电子白板、公文生成和收发等功能。系统以Visual Basic 6.0为开发语言，选取MapInfo公司的MapX组件进行开发，为作战指挥员提供了一个可视化的战场环境，可以提醒指挥员注意可能出现的火力威胁，有效地节省指挥员查阅和分析相关信息的时间，从而提高作战指挥决策的速度和科学性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 理论基础
• 1.1 GIS概述
• 1.2 GIS的开发方式及发展现状
• 1.2.1 应用型 GIS开发的实现方式及比较
• 1.2.2 GIS发展现状
• 1.3 组件式 GIS—MapX技术
• 1.3.1 MapX的空间数据结构
• 1.3.2 MapX组件的模型结构
• 1.4 GPS技术
• 1.5 国内外 GIS在作战指挥预警中的应用现状及发展趋势
• 2 系统分析与设计
• 2.1 系统分析
• 2.1.1 系统需求分析
• 2.1.2 系统应用背景分析
• 2.2 系统设计
• 2.2.1 系统目标设计
• 2.2.2 系统功能模块划分
• 2.2.3 系统组网方案
• 2.3 数据库设计
• 2.3.1 地理信息数据库
• 2.3.2 系统数据库
• 3 预警的设计与实现
• 3.1 情报搜集与显示
• 3.1.1 串口接收 GPS定位信息
• 3.1.2 GPS定位信息处理
• 3.1.3 使用 MapX在图上绘制定位目标
• 3.1.4 运动目标实时定位与多目标跟踪
• 3.2 使用 MapX绘制火力威胁范围
• 3.2.1 火力范围的自动标绘
• 3.2.2 固定目标火力范围的显示
• 3.2.3 运动目标火力范围的显示
• 3.3 预警设置与报警
• 3.3.1 报警的方式
• 3.3.2 提前报警的计算和实现
• 3.3.3 预演与回放
• 4 时间最短行军路线求解
• 4.1 路段行军时间的估算
• 4.1.1 影响部队行军车速的主要因素
• 4.1.2 划分基本路段计算行军时间
• 4.1.3 路段行军时间计算
• 4.2 结合 GIS求解时间最短行军路线
• 4.2.1 构建道路网拓扑图
• 4.2.2 对 Dijkstra算法的高效实现
• 4.3 适用范围分析
• 5 预警情报信息共享
• 5.1 系统连接
• 5.2 预警信息传输与重绘
• 5.2.1 火力范围图元传输协议
• 5.2.2 图元的发送、接收与显示
• 6 基于样例推理的作战部署分析
• 6.1 作战部署样例的表示
• 6.1.1 作战部署样例的描述属性
• 6.1.2 样例表示方法
• 6.2 推理过程及关键算法
• 6.2.1 推理过程
• 6.2.2 相似样例的检索
• 6.3 实例分析
• 6.3.1 删除属性的可靠性
• 6.3.2 按相似度查找类似样例的可行性
• 6.4 局限性分析
• 7 作战会议子系统和公文收发子系统的实现
• 7.1 作战会议子系统的实现
• 7.1.1 文本白板
• 7.1.2 点对点的实时视频传输
• 7.2 公文收发子系统的实现
• 7.2.1 公文生成
• 7.2.2 点对点文件传输
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢