程 欢

陆军军事交通学院镇江校区 指挥系，江苏 镇江 212003

1 引言

海员培训、发证和值班标准国际公约（STCW）是对航海模拟器的发展影响最深的公约之一[1]。自2012年起，STCW要求研发全功能的航海模拟器。传统的航海雷达回波仿真是从二维电子海图叠加雷达图像，目标回波真实感差是航海雷达模拟器存在的主要问题。丛琳等人[2-3]根据雷达电磁波直线传播与电子海图岸线交点设计了遮挡判断方法，能确定目标之间的遮挡以及不完全遮挡的关系。为了提高仿真应用的灵活性与通用性，马浩等人[4-5]在软件上提供交互式的接口与用户通信。王胜正等[6]利用有限个扇形带状、不规则纹理渲染回波图像改进传统基于像素单元的雷达图像仿真。为解决采用二维数据所造成的图像逼真度不高的问题，利用射线组与三维场景求交计算回波位置[7]，图像逼真度有很大改善，但算法的复杂度也急剧增加，多边形数量简化回波生成算法[8]已经在速度上有了很大提升，但大场景条件下的回波实时仿真对并行处理的依赖性强。胡辰等人[9-10]提出利用GPU（Graphics Processing Unit，图形处理单元）对合成孔径雷达的回波进行图像处理，提高回波绘制效率。在电子海图上，由于存在纬度渐长现象[11]，即纬度距离随纬度升高而逐渐增长，从而使纬度间隔相等的纬线间距离不相等。雨雪杂波图像模拟[12-13]的真实性在STCW中起着非常重要的作用。传统航海雷达模拟器真实感差主要体现在：（1）带状连通的回波替换扫描线上的像素点阵后，雷达模拟器图像生成原理与真实雷达扫描工作原理相符，但是未考虑纬度渐长率的影响，回波纹理贴图失真；……