基于贝塞尔曲线和路径的气象模式建模仿真

初晓军　刘宣华

摘 要： 为了更贴近机载雷达实际的工作情况，符合培训人员工作的需求，介绍了机载雷达训练模拟器的气象模式的建模仿真。首先建立了气象目标控制模型，支持对气象目标显示的控制和调整。通过控制台向显控台发送目标坐标信息，以及对不同强度的气象目标进行不同颜色标记，并基于贝塞尔曲线和路径规划成功实现调用GDI画图来生成不规则形状的气象目标。最后在某型机载雷达训练模拟器实现气象模式的拓展，取得了良好训练效果。

关键词： 雷达训练模拟器； 贝塞尔曲线； 路径规划； 气象模式

中图分类号：TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）10?0012?03

Abstract： To get close to the actual work status of airborne radar and meet the need of staff training， the modeling and simulation of weather mode for the airborne radar training simulator are introduced in this paper. The meteorological targets control model was established to support the display controlling and adjustment of weather targets theoretically. The coordinate information of targets is transmitted from control console to the display and control consoles. The different intensities of weather targets are marked with different colours. The GDI pictures are called to generate the meteorological targets with irregular shapes on the basis of Bezier curves and path planning. The development of weather pattern was implemented on a XX airborne radar training simulator， and good results were achieved.

Keywords： radar training simulator； Bezier curve； path planning； weather mode

气象模式是机载雷达的一种工作模式，当机载雷达工作处于气象模式时，它是一部频率捷变雷达，主要用来探测雨区等气象目标并提供等轮廓线显示。由于气象目标没有太多的规律可寻，不规则，仿真难度大，以前的机载雷达训练模拟器没有对气象模式进行仿真。通过总结实装气象模式下的显示规律，发现有如下特点：

（1） 影响气象显示的增益、门限可调，可建立模型。

（2） 气象目标主要有三部分组成：最外层是绿色，第二层是黄色，最内层是红色，颜色显示与气象回波强度有关。

（3） 气象目标形状各异，很不规则。

在实际建模仿真中，所使用的编程工具为VC++ 6.0[1]，通过调用GDI画图工具并以MFC框架为基础，将贝塞尔曲线融入到画图算法中，然后再结合路径的创建等方法模拟气象目标的不规则形状，达到了符合与实际情况较符合的需求[2]。

1 气象模型的建立及实现

1.1 气象模型的建立[3]

2.2 路径

从视图系统95/NT这样的Win32操作系统开始，除了已有的位图，画笔，画刷，字体，调色板和区域之外，增加了一个新的GDI对象：路径。路径是能被填充，画出轮廓或同时被画出轮廓并填充的一个或多个图像。路径的引入，大大地丰富了视窗系统的图像功能，使得应用程式能方便地建立复杂区域，绘制和填充不规则图像（这时的不规则图像指由直线和贝塞尔曲线组成的图像）。

3 仿真图像实现

本文完成了对气象画面显示的初步模拟，通过图2和图3对比可以看出，本文所建模型仿真画面逼真度高。

4 结 语

本文介绍了XX雷达模拟器气象模块的实现方法，并在实际应用中取得了较好的仿真效果。该方法拓展了雷达模拟器的工作模式，有效地模拟逼近了实际情况，并对该雷达模拟器在其他工作模式下的设计提供了一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 黄维通，姚瑞霞.Visual C++ 程序设计教程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 高梅国，毛二可.雷达模拟器[J].电子对抗，1999（1）：6?12.

[3] 李海华，王旭志，赵炳.气象探测雷达模拟训练系统的研制[J].测试技术学报，2003（2）：207?211.

[4] 刘瑞平，沈福民.雨杂波的特性及仿真[J].火控雷达技术，2005 （1）：43?47.

[5] 张培昌.雷达气象学[M].北京：气象出版社，2000.

[6] 李太勇，游志胜，费向东，等.一次雷达气象数据处理研究[J].四川大学学报，2004（2）：446?448.

[7] 赵震，雷恒池，陈渭民.两种不同雨滴谱分布的分析[J].南京气象学院学报：自然科学版，2005（1）：138?143.

[8] 陈宝君，李子华，刘吉成.三类降水云雨滴谱分别模式[J].高原气象，1999，18（4）：506?512.

[9] FOLEY J D， DAM A V， FEINER S K， et al. Computer graphics：priciple and practice [M]. 3rd Edition. Amazon： [s.n.]， 1992.

[10] SHENE C K. Finding a point on a Bezier curve：decasteljaus algorithm [R/OL]. [2012?06?22]. http：// www.cs.mtu.edu/～shene/COURSES.

摘 要： 为了更贴近机载雷达实际的工作情况，符合培训人员工作的需求，介绍了机载雷达训练模拟器的气象模式的建模仿真。首先建立了气象目标控制模型，支持对气象目标显示的控制和调整。通过控制台向显控台发送目标坐标信息，以及对不同强度的气象目标进行不同颜色标记，并基于贝塞尔曲线和路径规划成功实现调用GDI画图来生成不规则形状的气象目标。最后在某型机载雷达训练模拟器实现气象模式的拓展，取得了良好训练效果。

关键词： 雷达训练模拟器； 贝塞尔曲线； 路径规划； 气象模式

中图分类号：TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）10?0012?03

Abstract： To get close to the actual work status of airborne radar and meet the need of staff training， the modeling and simulation of weather mode for the airborne radar training simulator are introduced in this paper. The meteorological targets control model was established to support the display controlling and adjustment of weather targets theoretically. The coordinate information of targets is transmitted from control console to the display and control consoles. The different intensities of weather targets are marked with different colours. The GDI pictures are called to generate the meteorological targets with irregular shapes on the basis of Bezier curves and path planning. The development of weather pattern was implemented on a XX airborne radar training simulator， and good results were achieved.

Keywords： radar training simulator； Bezier curve； path planning； weather mode

气象模式是机载雷达的一种工作模式，当机载雷达工作处于气象模式时，它是一部频率捷变雷达，主要用来探测雨区等气象目标并提供等轮廓线显示。由于气象目标没有太多的规律可寻，不规则，仿真难度大，以前的机载雷达训练模拟器没有对气象模式进行仿真。通过总结实装气象模式下的显示规律，发现有如下特点：

（1） 影响气象显示的增益、门限可调，可建立模型。

（2） 气象目标主要有三部分组成：最外层是绿色，第二层是黄色，最内层是红色，颜色显示与气象回波强度有关。

（3） 气象目标形状各异，很不规则。

在实际建模仿真中，所使用的编程工具为VC++ 6.0[1]，通过调用GDI画图工具并以MFC框架为基础，将贝塞尔曲线融入到画图算法中，然后再结合路径的创建等方法模拟气象目标的不规则形状，达到了符合与实际情况较符合的需求[2]。

1 气象模型的建立及实现

1.1 气象模型的建立[3]

2.2 路径

从视图系统95/NT这样的Win32操作系统开始，除了已有的位图，画笔，画刷，字体，调色板和区域之外，增加了一个新的GDI对象：路径。路径是能被填充，画出轮廓或同时被画出轮廓并填充的一个或多个图像。路径的引入，大大地丰富了视窗系统的图像功能，使得应用程式能方便地建立复杂区域，绘制和填充不规则图像（这时的不规则图像指由直线和贝塞尔曲线组成的图像）。

3 仿真图像实现

本文完成了对气象画面显示的初步模拟，通过图2和图3对比可以看出，本文所建模型仿真画面逼真度高。

4 结 语

本文介绍了XX雷达模拟器气象模块的实现方法，并在实际应用中取得了较好的仿真效果。该方法拓展了雷达模拟器的工作模式，有效地模拟逼近了实际情况，并对该雷达模拟器在其他工作模式下的设计提供了一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 黄维通，姚瑞霞.Visual C++ 程序设计教程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 高梅国，毛二可.雷达模拟器[J].电子对抗，1999（1）：6?12.

[3] 李海华，王旭志，赵炳.气象探测雷达模拟训练系统的研制[J].测试技术学报，2003（2）：207?211.

[4] 刘瑞平，沈福民.雨杂波的特性及仿真[J].火控雷达技术，2005 （1）：43?47.

[5] 张培昌.雷达气象学[M].北京：气象出版社，2000.

[6] 李太勇，游志胜，费向东，等.一次雷达气象数据处理研究[J].四川大学学报，2004（2）：446?448.

[7] 赵震，雷恒池，陈渭民.两种不同雨滴谱分布的分析[J].南京气象学院学报：自然科学版，2005（1）：138?143.

[8] 陈宝君，李子华，刘吉成.三类降水云雨滴谱分别模式[J].高原气象，1999，18（4）：506?512.

[9] FOLEY J D， DAM A V， FEINER S K， et al. Computer graphics：priciple and practice [M]. 3rd Edition. Amazon： [s.n.]， 1992.

[10] SHENE C K. Finding a point on a Bezier curve：decasteljaus algorithm [R/OL]. [2012?06?22]. http：// www.cs.mtu.edu/～shene/COURSES.

摘 要： 为了更贴近机载雷达实际的工作情况，符合培训人员工作的需求，介绍了机载雷达训练模拟器的气象模式的建模仿真。首先建立了气象目标控制模型，支持对气象目标显示的控制和调整。通过控制台向显控台发送目标坐标信息，以及对不同强度的气象目标进行不同颜色标记，并基于贝塞尔曲线和路径规划成功实现调用GDI画图来生成不规则形状的气象目标。最后在某型机载雷达训练模拟器实现气象模式的拓展，取得了良好训练效果。

关键词： 雷达训练模拟器； 贝塞尔曲线； 路径规划； 气象模式

中图分类号：TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）10?0012?03

Abstract： To get close to the actual work status of airborne radar and meet the need of staff training， the modeling and simulation of weather mode for the airborne radar training simulator are introduced in this paper. The meteorological targets control model was established to support the display controlling and adjustment of weather targets theoretically. The coordinate information of targets is transmitted from control console to the display and control consoles. The different intensities of weather targets are marked with different colours. The GDI pictures are called to generate the meteorological targets with irregular shapes on the basis of Bezier curves and path planning. The development of weather pattern was implemented on a XX airborne radar training simulator， and good results were achieved.

Keywords： radar training simulator； Bezier curve； path planning； weather mode

气象模式是机载雷达的一种工作模式，当机载雷达工作处于气象模式时，它是一部频率捷变雷达，主要用来探测雨区等气象目标并提供等轮廓线显示。由于气象目标没有太多的规律可寻，不规则，仿真难度大，以前的机载雷达训练模拟器没有对气象模式进行仿真。通过总结实装气象模式下的显示规律，发现有如下特点：

（1） 影响气象显示的增益、门限可调，可建立模型。

（2） 气象目标主要有三部分组成：最外层是绿色，第二层是黄色，最内层是红色，颜色显示与气象回波强度有关。

（3） 气象目标形状各异，很不规则。

在实际建模仿真中，所使用的编程工具为VC++ 6.0[1]，通过调用GDI画图工具并以MFC框架为基础，将贝塞尔曲线融入到画图算法中，然后再结合路径的创建等方法模拟气象目标的不规则形状，达到了符合与实际情况较符合的需求[2]。

1 气象模型的建立及实现

1.1 气象模型的建立[3]

2.2 路径

从视图系统95/NT这样的Win32操作系统开始，除了已有的位图，画笔，画刷，字体，调色板和区域之外，增加了一个新的GDI对象：路径。路径是能被填充，画出轮廓或同时被画出轮廓并填充的一个或多个图像。路径的引入，大大地丰富了视窗系统的图像功能，使得应用程式能方便地建立复杂区域，绘制和填充不规则图像（这时的不规则图像指由直线和贝塞尔曲线组成的图像）。

3 仿真图像实现

本文完成了对气象画面显示的初步模拟，通过图2和图3对比可以看出，本文所建模型仿真画面逼真度高。

4 结 语

本文介绍了XX雷达模拟器气象模块的实现方法，并在实际应用中取得了较好的仿真效果。该方法拓展了雷达模拟器的工作模式，有效地模拟逼近了实际情况，并对该雷达模拟器在其他工作模式下的设计提供了一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 黄维通，姚瑞霞.Visual C++ 程序设计教程[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 高梅国，毛二可.雷达模拟器[J].电子对抗，1999（1）：6?12.

[3] 李海华，王旭志，赵炳.气象探测雷达模拟训练系统的研制[J].测试技术学报，2003（2）：207?211.

[4] 刘瑞平，沈福民.雨杂波的特性及仿真[J].火控雷达技术，2005 （1）：43?47.

[5] 张培昌.雷达气象学[M].北京：气象出版社，2000.

[6] 李太勇，游志胜，费向东，等.一次雷达气象数据处理研究[J].四川大学学报，2004（2）：446?448.

[7] 赵震，雷恒池，陈渭民.两种不同雨滴谱分布的分析[J].南京气象学院学报：自然科学版，2005（1）：138?143.

[8] 陈宝君，李子华，刘吉成.三类降水云雨滴谱分别模式[J].高原气象，1999，18（4）：506?512.

[9] FOLEY J D， DAM A V， FEINER S K， et al. Computer graphics：priciple and practice [M]. 3rd Edition. Amazon： [s.n.]， 1992.

[10] SHENE C K. Finding a point on a Bezier curve：decasteljaus algorithm [R/OL]. [2012?06?22]. http：// www.cs.mtu.edu/～shene/COURSES.