李斌，任磊

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，西安 710068）

0 引言

現(xiàn)代信息化條件下，戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)指作戰(zhàn)雙方軍隊(duì)作戰(zhàn)和作戰(zhàn)企圖、行軍路線、兵力對(duì)比、兵力部署、作戰(zhàn)計(jì)劃、火力分配以及具體的作戰(zhàn)實(shí)體如作戰(zhàn)平臺(tái)、武器系統(tǒng)等作戰(zhàn)要素所處的狀態(tài)、形勢(shì)與發(fā)展趨勢(shì)，而態(tài)勢(shì)可視化則可以為監(jiān)視整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)推演過程提供全局視點(diǎn)[1]，本文就此方面介紹了一種基于Google-Map的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)顯示方法。

1 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)及地圖服務(wù)調(diào)用方法

1.1 Google-Map API簡(jiǎn)介及開發(fā)環(huán)境

Google-Map是Google公司開發(fā)的一套基于海量衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)，Google公司在Internet上發(fā)布了它的地圖服務(wù)，并為開發(fā)人員提供了一套調(diào)用地圖服務(wù)的數(shù)據(jù)接口，本文中使用的是Google Maps JavaScript API 第三版[2]。

1.2 框架設(shè)計(jì)

艦載平臺(tái)防空態(tài)勢(shì)顯示平臺(tái)總體采用微軟 Net技術(shù)開發(fā)整個(gè)平臺(tái)的框架，版本采用Visual Studio 2015；前端采用 JavaScript客戶端腳本技術(shù)調(diào)用Google Map提供的各類地圖服務(wù)，并結(jié)合Internet Explorer 10疊加顯示后臺(tái)所提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

1.3 地圖服務(wù)調(diào)用方法

本文中使用 JavaScript API，需要使用一個(gè)WebBrowser控件承載網(wǎng)頁，然后在網(wǎng)頁中實(shí)現(xiàn)C#和JavaScript語言的接口即可。

通過上面的代碼可將Google Map地圖服務(wù)調(diào)用到網(wǎng)頁中，第一行代碼的作用是定義 ID為“map_canvas”的DIV元素，并使用此DIV元素作為放置地圖實(shí)例的HTML容器；第二行代碼的作用是在此HTML容器中創(chuàng)建一個(gè)新的地圖實(shí)例；第三行代碼初始化地圖的中心坐標(biāo)。

此時(shí)地圖非常簡(jiǎn)單，需要添加一些控制和特性來增強(qiáng)操作性，代碼和注釋如下。

（1）設(shè)置地圖顯示選項(xiàng)

（2）設(shè)置地圖顯示類型包括衛(wèi)星圖和地形圖，并初始化為衛(wèi)星圖

（3）設(shè)置地圖初始縮放等級(jí)為6級(jí)

（4）通過addListener（）來添加消息響應(yīng)

①鼠標(biāo)單擊地圖響應(yīng)

②縮放級(jí)別控制到16級(jí)

③鼠標(biāo)移動(dòng)地圖響應(yīng)

還可添加一些自定義工具，如柵格工具和地圖量測(cè)工具等。

（5）在WPF工程中添加WebBrowser控件，并通過

WebBrowser.Navigate（string source）函數(shù)進(jìn)行加載，其中sourece為HTML文件的路徑。

至此一個(gè)具有縮放、漫游、柵格顯示和測(cè)量功能，能夠響應(yīng)鼠標(biāo)操作、可以顯示衛(wèi)星影像、地形等地圖類型的Google Map地圖服務(wù)就建成了。

圖1 Google Map地圖顯示

2 防空態(tài)勢(shì)顯示

本文中主要使用地圖疊加層Overlay來添加顯示各類目標(biāo)、運(yùn)動(dòng)航跡和其它 信息。Overlay是地圖上有經(jīng)緯坐標(biāo)的對(duì)象集合，會(huì)隨地圖拖拽或縮放而移動(dòng)，主要類型包括圖標(biāo)（Marker）、折線（Polyline）、多邊形（Polygon）、信息窗口（info window）等[3]。

Overlay通常在構(gòu)造時(shí)添加到地圖上，也可以在定義構(gòu)造中所用的Options對(duì)象后，使用setMap（）方法傳遞要添加疊加層的地圖，并直接在地圖上添加顯示。

移除Overlay時(shí)調(diào)用疊加層的setMap（）方法傳遞null，然后將其設(shè)為null。

2.1 劇情目標(biāo)顯示

2.1.1 顯示要素

目標(biāo)類型：預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦、導(dǎo)彈等；

目標(biāo)屬性：敵方、我方、不明；

目標(biāo)數(shù)據(jù)：批號(hào)、屬性、類型、航向、經(jīng)度、緯度、高度等。

2.1.2 目標(biāo)的創(chuàng)建與動(dòng)態(tài)上顯

Marker用于標(biāo)識(shí)地圖上的位置，可通過LatLng設(shè)置標(biāo)記的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并通過 MarkerOptions設(shè)置標(biāo)記是否可以點(diǎn)擊、拖動(dòng)、彈跳等屬性，還可以添加陰影圖片，創(chuàng)建好Marker以后通過setMap（）方法添加渲染到地圖上。地圖標(biāo)記的樣式可以通過對(duì)加載圖片的設(shè)置來個(gè)性化。本文中劇情目標(biāo)用例顯示如下圖所示。其中，ID1~ID4為紅方艦艇，ID11~ID34為藍(lán)方導(dǎo)彈，ID35~ID52為藍(lán)方戰(zhàn)斗機(jī)。

圖2 劇情目標(biāo)顯示

2.2 目標(biāo)尾跡顯示

劇情推送頻率為100Hz，用Google Map提供的折線功能可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)畫出目標(biāo)尾跡。Polyline類可定義地圖上已連接線段的疊加層，Polyline對(duì)象包含一組Latlng位置值，并繪制一系列線段，并隨著地圖縮放而縮放，隨著地圖移動(dòng)而移動(dòng)，這樣就可以實(shí)時(shí)觀測(cè)到戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡。

圖3 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡顯示

2.3 雷達(dá)掃描點(diǎn)跡顯示

在本文中，雷達(dá)點(diǎn)跡采用 Marker來顯示，如圖4所示是ID為1的艦載雷達(dá)掃描搜索或跟蹤點(diǎn)跡，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)精跟時(shí)雷達(dá)點(diǎn)跡發(fā)送頻率增大，點(diǎn)跡更為密集。

為了能體現(xiàn)每個(gè)目標(biāo)的航跡變化趨勢(shì)，屏幕上會(huì)根據(jù)需要按時(shí)間保留1s、5s、10s、30s 和60s內(nèi)的所有點(diǎn)跡。為了增加顯示效果，不同艦載雷達(dá)掃描點(diǎn)跡顯示樣式會(huì)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，以便于區(qū)分。

圖4 雷達(dá)掃描點(diǎn)跡顯示

3 戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)顯示實(shí)例

接下來以一簡(jiǎn)單作戰(zhàn)實(shí)例進(jìn)一步演示戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)推演過程。

（1）兵力組成

紅方由4艘艦艇組成菱形編隊(duì)；

藍(lán)方由多架戰(zhàn)斗機(jī)組成，分別從各個(gè)方向向紅方編隊(duì)逼近。

（2）作戰(zhàn)流程

①藍(lán)方戰(zhàn)斗機(jī)向紅方編隊(duì)逼近，威脅度等級(jí)升高；紅方艦載雷達(dá)掃描搜索對(duì)應(yīng)空域，產(chǎn)生點(diǎn)跡和航跡，點(diǎn)跡發(fā)送給系統(tǒng)點(diǎn)跡處理設(shè)備，航跡發(fā)送給1號(hào)艦艇本指臺(tái)；

②當(dāng)藍(lán)方戰(zhàn)斗機(jī)到一定區(qū)域內(nèi)時(shí)，1號(hào)艦艇本指臺(tái)向雷達(dá)和武器系統(tǒng)發(fā)送目指，雷達(dá)對(duì)對(duì)應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)精跟，此時(shí)對(duì)應(yīng)此目標(biāo)的點(diǎn)跡發(fā)送頻率增大，點(diǎn)跡密集；

③當(dāng)滿足武器系統(tǒng)打擊條件時(shí)，武器系統(tǒng)發(fā)送導(dǎo)彈出來，并由目指數(shù)據(jù)制導(dǎo)，實(shí)行精確打擊；

④當(dāng)導(dǎo)彈擊中藍(lán)方目標(biāo)時(shí)，導(dǎo)彈爆炸，藍(lán)方戰(zhàn)斗機(jī)從劇情中消失。

圖5 戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)演示

圖5中，虛線為目指線，表示由1號(hào)艦艇發(fā)送出的目指信息，指向被打擊目標(biāo)，目指線隨著1號(hào)艦艇和被打擊目標(biāo)的位置變動(dòng)而進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)彈打出后，也會(huì)沿著目指線的方向進(jìn)行位置調(diào)整，直至擊中目標(biāo)爆炸消失。

4 結(jié)語

本文介紹了一種基于 Google-Map的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)顯示方法，實(shí)現(xiàn)了地圖顯示查看、縮放平移、顯示類型切換，實(shí)現(xiàn)了劇情目標(biāo)、目標(biāo)航跡、目標(biāo)尾跡、雷達(dá)點(diǎn)跡、目指連線等的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，并通過一個(gè)簡(jiǎn)單作戰(zhàn)實(shí)例進(jìn)一步演示了戰(zhàn)場(chǎng)防空態(tài)勢(shì)推演過程，在實(shí)際應(yīng)用中也表現(xiàn)出良好的性能。此方法也具備極大的擴(kuò)展性，為紅藍(lán)對(duì)抗、雷達(dá)組網(wǎng)探測(cè)、點(diǎn)跡數(shù)據(jù)融合、智能輔助決策和復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)推演等提供了一種新的參考。