CN113030883B - 一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法及系统，包括：获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值，基于最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，将最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输，传输完毕后，对360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。最大程度的减少数据存储空间与传输量，计算过程简单效率高,并且计算得到的第二目标探测距离值与其对应的第一目标探测距离值之间的误差较小，满足大部分的应用精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法及系统。
背景技术
雷达威力图是反映雷达在覆盖空域范围内各方位角和俯仰角上的作用距离。简单来说，通过雷达威力图我们可以知道在某个方位角和俯仰角上该雷达对目标的探测距离。当判断雷达是否能够探测到某一目标时，只需要计算该目标在雷达的方位角和俯仰角度，再根据雷达威力图数据在此方位和俯仰角的探测距离dist值，当目标的距离小于dist值，即可认为能够发现目标，当目标的距离大于dist值，则不能够发现目标，方位角和俯仰角是以雷达为坐标原点，以约定的某坐标系为基准，对不同方位角和俯仰角分别计算该雷达的最大探测距离，进而得到雷达威力图数据。
在计算机仿真系统中，数字雷达仿真模型根据雷达的性能参数，建立数学模型，模拟雷达对目标的探测过程，从而计算分析出雷达威力图数据，对于连续时间仿真系统，数字雷达仿真模型周期性的计算输出雷达威力图数据传输量较大，会严重的影响仿真效率。
发明内容
针对上述所显示出来的问题，本发明公开了一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法及系统用以解决背景技术中提到的对于连续时间仿真系统，数字雷达仿真模型周期性的计算输出雷达威力图数据传输量较大，会严重的影响仿真效率的问题。
一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，包括以下步骤：
获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。
优选的，在获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值之前，所述方法还包括：
获取所述目标雷达的性能指数；
根据所述性能指数构建数字雷达仿真模型；
利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180个目标雷达威力图数据；
将所述360*180个目标雷达威力图数据采用double类型的浮点值进行存储。
优选的，所述基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，包括：
获取每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值；
利用所述最大探测距离值以及每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射出每个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值：
其中，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，disti表示为第i个目标雷达威力图数据的第一目标探测距离值，Gmax表示为所述最大探测距离值，Round()表示为预设四舍五入函数；
按约定的俯仰角、方位角顺序对所述目标雷达威力图数据中360*180个double数据进行映射以获得所述360*180个无符号short类型值。
优选的，所述无符号short类型值的取值范围为[0,65535]；
优选的，所述将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输，包括：
接通与网络接收端的通信连接；
验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求；
接收所述网络接收端发出的允许传输文件的指令，将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值打包到同一个目标文件夹中；
将所述目标文件夹进行压缩，获得所述目标文件夹的压缩包；
选择与所述网络接收端的目标数据传输形式；
以所述数据传输形式将所述目标文件夹的压缩包传输至所述网络接收端；
确认所述网络接收端是否完整接收到所述目标文件夹的压缩包，若是，确认所述目标文件夹的压缩包传输完成，否则，重新向所述网络接收端发送所述目标文件夹的压缩包。
优选的，传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值，包括：
利用下列公式逆向映射出每个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值：
其中，distiW表示为第i个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值，数据类型为double，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，Gmax表示为所述最大探测距离值；
将所述每个第二目标探测距离值与其对应的目标无符号short类型值进行关联以及目标雷达威力图数据进行统计；
统计完毕后，获得所述360*180个第二目标探测距离值。
优选的，在传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值之后，所述方法还包括：
计算每个第二目标探测距离值和其对应的第一目标探测距离值的误差，获得360*180个误差率；
将每个误差率和其对应的第二目标探测距离值以及第一目标探测距离值进行关联。
优选的，所述验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求，包括：
构建基于网络安全协议的预设状态迁移组件；
创建所述网络接收端的初始状态，所述初始状态包括：空闲状态、接收状态、忙碌状态、确认状态和结束状态；
为每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量；
将所述网络接收端的初始状态以及每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量与所述基于网络安全协议的预设状态迁移组件相结合，获得适用于所述网络接收端的目标状态迁移组件；
将所述目标状态迁移组件发送至所述网络接收端，提示所述网络接收端安装所述目标状态迁移组件；
向所述网络接收端发送预设保密文件，利用所述目标状态迁移组件确认所述网络接收端的运行状态是否发生改变，若是，初步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当初步确认所述网络接收端的网络安全时，检测网络接收端的第一目标标志位和第一目标时钟变量是否发生改变，若是，进一步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当进一步确认所述网络接收端的网络安全时，构建关于所述网络接收端的虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统；
在所述虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统之间建立数据转换通道；
在所述虚拟的数据感知仿真系统添加预设数量个仿真映射节点；
生成网络攻击数据流至所述真实的数据感知实物系统，通过所述数据转换通道将所述网络攻击数据流转换为虚拟攻击数据流；
利用所述虚拟攻击数据流攻击所述预设数量个仿真节点，检测每个仿真节点在攻击数据流的影响下的工作参数是否正常，若是，最终确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
在最终确认所述网络接收端的网络安全后，向所述网络接收端发出传输文件的请求。
优选的，在利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180目标雷达威力图数据之前，所述方法还包括；对所述数字雷达仿真模型进行精度检测，检测步骤为：
获取预设样本数据集；
计算所述预设样本数据集的样本平均误差：
其中，s表示为预设样本数据集的样本平均误差，N表示为预设样本数据集内数据样本的数量，Mx表示为第x个数据样本的准确度，μ表示为数字雷达仿真模型的模型参数，kx表示为第x个数据样本的状态估计误差系数；
根据所述预设样本数据集的样本平均误差确定出预设样本数据集中的奇异数据样本；
将所述奇异数据样本进行标记，确定预设样本数据集中每个数据样本的具体实际值；
获取每个具体实际值对应的目标方位角和目标俯仰角；
将所述目标方位角和目标俯仰角输入到所述数字雷达仿真模型中获得所述数字雷达仿真模型输出的G个目标数据值，其中G＝N；
根据所述G个目标数据值和N个具体实际值计算出数字雷达仿真模型的精准度指数：
其中，a表示为数字雷达仿真模型的精准度指数，Px表示为第x个具体实际值的数值，Qj表示为第j个目标数据值的数值，e表示为数字雷达仿真模型的完整性指数，f表示为数字雷达仿真模型在计算过程中的衰减因子，R表示为为数字雷达仿真模型的性能指数，t2表示为数字雷达仿真模型输出G个目标数据值所需要的总时长，t2表示为计算每个标数据值的平均时长；
确认所述数字雷达仿真模型的精准度指数是否大于预设阈值，若是，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度高，否则，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度低。
一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据系统，该系统包括：
挑选模块，用于获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
第一映射模块，用于基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
传输模块，用于将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
第二映射模块，用于传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明所提供的一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法的工作流程图；
图2为本发明所提供的一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法的另一工作流程图；
图3为本发明所提供的一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据系统的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
雷达威力图是反映雷达在覆盖空域范围内各方位角和俯仰角上的作用距离。简单来说，通过雷达威力图我们可以知道在某个方位角和俯仰角上该雷达对目标的探测距离。当判断雷达是否能够探测到某一目标时，只需要计算该目标在雷达的方位角和俯仰角度，再根据雷达威力图数据在此方位和俯仰角的探测距离dist值，当目标的距离小于dist值，即可认为能够发现目标，当目标的距离大于dist值，则不能够发现目标，方位角和俯仰角是以雷达为坐标原点，以约定的某坐标系为基准，对不同方位角和俯仰角分别计算该雷达的最大探测距离，进而得到雷达威力图数据。
在计算机仿真系统中，数字雷达仿真模型根据雷达的性能参数，建立数学模型，模拟雷达对目标的探测过程，从而计算分析出雷达威力图数据，对于连续时间仿真系统，数字雷达仿真模型周期性的计算输出雷达威力图数据传输量较大，会严重的影响仿真效率。为了解决上述问题，本实施例公开了一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法。
一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S101、获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
步骤S102、基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
步骤S103、将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
步骤S104、传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。
上述技术方案的工作原理为：获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值，基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输，传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。
上述技术方案的有益效果为：通过将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值进行存储和传输最大程度的减少数据存储空间与传输量，计算过程简单效率高，同时，通过的360*180个目标雷达威力图数据以double类型进行存储可以保证数据的精度，解决了现有技术中数字雷达仿真模型周期性的计算输出雷达威力图数据传输量较大，会严重的影响仿真效率的问题。提高了数据传输效率以及整体的工作效率。
在一个实施例中，如图2所示，在获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值之前，所述方法还包括：
步骤S201、获取所述目标雷达的性能指数；
步骤S202、根据所述性能指数构建数字雷达仿真模型；
步骤S203、利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180个目标雷达威力图数据；
步骤S204、将所述360*180个目标雷达威力图数据采用double类型的浮点值进行存储。
上述技术方案的有益效果为：通过构建数字雷达仿真模型可以使得获得的目标雷达威力图数据更加准确和实际，进一步地保证了数据的精度。
在一个实施例中，所述基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，包括：
获取每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值；
利用所述最大探测距离值以及每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射出每个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值：
其中，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，disti表示为第i个目标雷达威力图数据的第一目标探测距离值，Gmax表示为所述最大探测距离值，Round()表示为预设四舍五入函数；
按约定的俯仰角、方位角顺序对所述目标雷达威力图数据中360*180个double数据进行映射以获得所述360*180个无符号short类型值。
上述技术方案的有益效果为：通过利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值可以准确地利用公式映射来获得准确的无符号short类型值。
在一个实施例中，所述无符号short类型值的取值范围为[0,65535]；
在一个实施例中，所述将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输，包括：
接通与网络接收端的通信连接；
验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求；
接收所述网络接收端发出的允许传输文件的指令，将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值打包到同一个目标文件夹中；
将所述目标文件夹进行压缩，获得所述目标文件夹的压缩包；
选择与所述网络接收端的目标数据传输形式；
以所述数据传输形式将所述目标文件夹的压缩包传输至所述网络接收端；
确认所述网络接收端是否完整接收到所述目标文件夹的压缩包，若是，确认所述目标文件夹的压缩包传输完成，否则，重新向所述网络接收端发送所述目标文件夹的压缩包。
上述技术方案的有益效果为：通过验证网络接收端的网络安全可以保证数据的安全性和保密性，避免出现数据泄露情况的发生，进一步地，通过对存放最大探测距离值和360*180个无符号short类型值的文件夹进行压缩可以进一步的缩小传输量，提高了传输速度和整体的工作效率，进一步地，通过确认所述网络接收端是否完整接收到所述目标文件夹的压缩包可以保证数据的稳定传输，进一步地提高了稳定性。
在一个实施例中，传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值，包括：
利用下列公式逆向映射出每个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值：
其中，distiW表示为第i个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值，数据类型为double，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，Gmax表示为所述最大探测距离值；
将所述每个第二目标探测距离值与其对应的目标无符号short类型值进行关联以及目标雷达威力图数据进行统计；
统计完毕后，获得所述360*180个第二目标探测距离值。
上述技术方案的有益效果为：通过利用预设逆映射公式可以准确地获得每个标雷达威力图数据的第二目标探测距离值，计算速度快并且结果准确，进一步地保证了数据的精度。
在一个实施例中，在传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值之后，所述方法还包括：
计算每个第二目标探测距离值和其对应的第一目标探测距离值的误差，获得360*180个误差率；
将每个误差率和其对应的第二目标探测距离值以及第一目标探测距离值进行关联。
上述技术方案的有益效果为：通过计算误差率可以微观上地确定每个映射后的探测距离值和映射前的探测距离值的变化率，使得用户可以随时了解每个探测距离值的映射变化率，进一步地提高了用户的体验感。
在一个实施例中，所述验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求，包括：
构建基于网络安全协议的预设状态迁移组件；
创建所述网络接收端的初始状态，所述初始状态包括：空闲状态、接收状态、忙碌状态、确认状态和结束状态；
为每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量；
将所述网络接收端的初始状态以及每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量与所述基于网络安全协议的预设状态迁移组件相结合，获得适用于所述网络接收端的目标状态迁移组件；
将所述目标状态迁移组件发送至所述网络接收端，提示所述网络接收端安装所述目标状态迁移组件；
向所述网络接收端发送预设保密文件，利用所述目标状态迁移组件确认所述网络接收端的运行状态是否发生改变，若是，初步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当初步确认所述网络接收端的网络安全时，检测网络接收端的第一目标标志位和第一目标时钟变量是否发生改变，若是，进一步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当进一步确认所述网络接收端的网络安全时，构建关于所述网络接收端的虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统；
在所述虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统之间建立数据转换通道；
在所述虚拟的数据感知仿真系统添加预设数量个仿真映射节点；
生成网络攻击数据流至所述真实的数据感知实物系统，通过所述数据转换通道将所述网络攻击数据流转换为虚拟攻击数据流；
利用所述虚拟攻击数据流攻击所述预设数量个仿真节点，检测每个仿真节点在攻击数据流的影响下的工作参数是否正常，若是，最终确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
在最终确认所述网络接收端的网络安全后，向所述网络接收端发出传输文件的请求。
上述技术方案的有益效果为：通过对网络接收端的网络安全进行多维度的检测可以最大化的确认网络接收端的网络安全，同时也保证了360*180个无符号short类型值的数据安全，进一步地，通过构建攻击数据流来攻击网络接收端来确定网络将诶手段虚拟感知系统的工作节点是否正常工作可以保证无符号short类型值数据在突发遭遇病毒攻击时不会导致数据丢失或者数据变异，进一步地保证了无符号short类型值的数据安全，同时也提高了数据传输过程中的稳定性和安全性。
在一个实施例中，在利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180目标雷达威力图数据之前，所述方法还包括；对所述数字雷达仿真模型进行精度检测，检测步骤为：
获取预设样本数据集；
计算所述预设样本数据集的样本平均误差：
其中，s表示为预设样本数据集的样本平均误差，N表示为预设样本数据集内数据样本的数量，Mx表示为第x个数据样本的准确度，μ表示为数字雷达仿真模型的模型参数，kx表示为第x个数据样本的状态估计误差系数；
根据所述预设样本数据集的样本平均误差确定出预设样本数据集中的奇异数据样本；
将所述奇异数据样本进行标记，确定预设样本数据集中每个数据样本的具体实际值；
获取每个具体实际值对应的目标方位角和目标俯仰角；
将所述目标方位角和目标俯仰角输入到所述数字雷达仿真模型中获得所述数字雷达仿真模型输出的G个目标数据值，其中G＝N；
根据所述G个目标数据值和N个具体实际值计算出数字雷达仿真模型的精准度指数：
其中，a表示为数字雷达仿真模型的精准度指数，Px表示为第x个具体实际值的数值，Qj表示为第j个目标数据值的数值，e表示为数字雷达仿真模型的完整性指数，f表示为数字雷达仿真模型在计算过程中的衰减因子，R表示为为数字雷达仿真模型的性能指数，t2表示为数字雷达仿真模型输出G个目标数据值所需要的总时长，t2表示为计算每个标数据值的平均时长；
确认所述数字雷达仿真模型的精准度指数是否大于预设阈值，若是，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度高，否则，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度低。
上述技术方案的有益效果为：通过计算数字雷达仿真模型的精准度指数可以直接从计算数据得出数字雷达仿真模型的输出精度，相比于现有技术中单纯的利用预设数据来进行测试来说更加准确，进一步地，在计算过程中将模型的各个参数利用可以考虑到模型自身参数对于最终输出结果的影响，使得最终的计算结果更加准确和实际。
在一个实施例中，包括：
假设方位角和俯仰角的间隔为1度，对于已知的360*180行的雷达威力图数据(厂商给定的或是模型计算得到的)，在传输时我们按约定顺序只传输探测距离值，共360*180个double类型的雷达威力图数据，采用一般方法需要传输360*180*8字节约506KB。本文按如下处理：
(1)、先遍历360*180个double类型的雷达威力图数据得到最大值Gmax米。
(2)、考虑到传输的数据均为非负数值，将double类型的雷达威力图数据逐个映射到0至65535数值范围上，每个探测距离值dist映射后采用16位的无符号short类型值distV存储，数据量(2字节)为原来的四分之一。映射计算为：distV＝Round(dist*65535/Gmax)，Round(x)是对x进行四舍五入处理得到整数。
假设最大值Gmax＝500000.0米，对于方位角0度，俯仰角-90度的探测距离dist＝370518.00米,映射后distV＝Round(370518.00*65535/500000.0)＝48564米。
(3)、将Gmax值(double类型)和映射后的360*180个无符号short类型雷达威力图数据distV进行网络传输，此时需要的传输量为(8+360*180*2)字节，约127KB，是一般通常方法的传输量的1/4。
(4)、网络接收端收到数据后，得到double类型的Gmax值和360*180个无符号short类型雷达威力图数据distV，逐个逆向映射回double类型数值distW，映射计算为：
distW＝distV*Gmax/65535.
例如，对于对于方位角0度，俯仰角-90度的探测距离dist＝370518.00米,映射后distV＝48564，接收端逆向映射回double类型数值distW＝48564*500000.0/65535＝370519.57米，与原数值相差1.57米，精确度在0.00042％。
上述技术方案的有益效果为：将通常存储与传输雷达探测距离数值映射为无符号short类型的方法，是为最大程度的减少数据存储空间与传输量，计算过程简单效率高，同时也保证了数据的精度，满足大部分应用需求。当雷达威力图数据需使用更精细的角度划分时(如0.1度)，本方法可以减少更多的传输量，不仅仅对雷达威力图数据适用，对于允许一定精度误差的情况下，批量的仿真实体坐标位置点、速度等浮点数据也可用本方法处理，以减少数据的存储与传输量。
在本实施例中，还包括数据误差分析：误差来源于对原double类型的数值映射计算时的四舍五入处理，此时得到的无符号short值产生的最大误差为0.5,再由接收端逆向映射回double数值时因此产生的最大误差值delt＝Gmax*0.5/65535，与雷达威力图数据中的最大值有线性比例关系。对于通常的机载雷达最大探测范围通常Gmax不超过300000.0米,对应的最大误差值delt＝2.3米；对于预警机雷达探测范围通常Gmax不超过1000000.0米,最大误差值delt＝7.6m；较少的雷达能够达到最大探测范围Gmax＝2000.0Km，最大误差值delt＝15.3m，在精度上也能够满足大部分应用需求。
在一个实施例中，以某计算机仿真系统模拟50部雷达的组网探测目标仿真任务为例，仿真时间步长为1秒，在每个仿真周期里，50部数字雷达模型各自独立的分析计算雷达威力图数据，并将结果数据发送给数据中心。数据中心根据各部雷达的威力图数据，进行融合分析计算，得到组网后的雷达覆盖范围数据。在此应用中，各部雷达模型的威力图数据网络传输是性能瓶颈，数据中心每秒25MB的数据传输量，严重影响仿真的实时效率。采用发明的方法，对各雷达模型计算输出的雷达威力图数据进行处理，数据中心的网络传输量只为原先的四分之一，极大的提高了仿真效率。
本实施例还公开了一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据系统，如图3所示，该系统包括：
挑选模块301，用于获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
第一映射模块302，用于基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
传输模块303，用于将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
第二映射模块304，用于传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值。
上述技术方案的工作原理及有益效果在方法权利要求中已经说明，此处不再赘述。
本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。
本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值；
所述基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，包括：
获取每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值；
利用所述最大探测距离值以及每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射出每个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值：
其中，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，disti表示为第i个目标雷达威力图数据的第一目标探测距离值，Gmax表示为所述最大探测距离值，Round()表示为预设四舍五入函数；
按约定的俯仰角、方位角顺序对所述目标雷达威力图数据中360*180个double数据进行映射以获得所述360*180个无符号short类型值；
所述无符号short类型值的取值范围为[0,65535]；
传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值，包括：
利用下列公式逆向映射出每个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值：
其中，distiW表示为第i个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值，数据类型为double，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，Gmax表示为所述最大探测距离值；
将所述每个第二目标探测距离值与其对应的目标无符号short类型值进行关联以及目标雷达威力图数据进行统计；
统计完毕后，获得所述360*180个第二目标探测距离值。
2.根据权利要求1所述计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，在获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值之前，所述方法还包括：
获取所述目标雷达的性能指数；
根据所述性能指数构建数字雷达仿真模型；
利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180个目标雷达威力图数据；
将所述360*180个目标雷达威力图数据采用double类型的浮点值进行存储。
3.根据权利要求1所述计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，所述将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输，包括：
接通与网络接收端的通信连接；
验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求；
接收所述网络接收端发出的允许传输文件的指令，将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值打包到同一个目标文件夹中；
将所述目标文件夹进行压缩，获得所述目标文件夹的压缩包；
选择与所述网络接收端的目标数据传输形式；
以所述数据传输形式将所述目标文件夹的压缩包传输至所述网络接收端；
确认所述网络接收端是否完整接收到所述目标文件夹的压缩包，若是，确认所述目标文件夹的压缩包传输完成，否则，重新向所述网络接收端发送所述目标文件夹的压缩包。
4.根据权利要求1所述计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，在传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值之后，所述方法还包括：
计算每个第二目标探测距离值和其对应的第一目标探测距离值的误差，获得360*180个误差率；
将每个误差率和其对应的第二目标探测距离值以及第一目标探测距离值进行关联。
5.根据权利要求3所述计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，所述验证所述网络接收端的网络安全，当通过验证后，向所述网络接收端发出传输文件的请求，包括：
构建基于网络安全协议的预设状态迁移组件；
创建所述网络接收端的初始状态，所述初始状态包括：空闲状态、接收状态、忙碌状态、确认状态和结束状态；
为每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量；
将所述网络接收端的初始状态以及每个初始状态设置第一目标标志位以及第一目标时钟变量与所述基于网络安全协议的预设状态迁移组件相结合，获得适用于所述网络接收端的目标状态迁移组件；
将所述目标状态迁移组件发送至所述网络接收端，提示所述网络接收端安装所述目标状态迁移组件；
向所述网络接收端发送预设保密文件，利用所述目标状态迁移组件确认所述网络接收端的运行状态是否发生改变，若是，初步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当初步确认所述网络接收端的网络安全时，检测网络接收端的第一目标标志位和第一目标时钟变量是否发生改变，若是，进一步确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
当进一步确认所述网络接收端的网络安全时，构建关于所述网络接收端的虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统；
在所述虚拟的数据感知仿真系统和真实的数据感知实物系统之间建立数据转换通道；
在所述虚拟的数据感知仿真系统添加预设数量个仿真映射节点；
生成网络攻击数据流至所述真实的数据感知实物系统，通过所述数据转换通道将所述网络攻击数据流转换为虚拟攻击数据流；
利用所述虚拟攻击数据流攻击所述预设数量个仿真节点，检测每个仿真节点在攻击数据流的影响下的工作参数是否正常，若是，最终确认所述网络接收端的网络安全，否则，确认所述网络接收端的网络不安全；
在最终确认所述网络接收端的网络安全后，向所述网络接收端发出传输文件的请求。
6.根据权利要求2所述计算机仿真中高效传输雷达威力图数据方法，其特征在于，在利用所述数字雷达仿真模型计算出目标雷达在不同方位角和俯仰角的360*180目标雷达威力图数据之前，所述方法还包括；对所述数字雷达仿真模型进行精度检测，检测步骤为：
获取预设样本数据集；
计算所述预设样本数据集的样本平均误差：
其中，s表示为预设样本数据集的样本平均误差，N表示为预设样本数据集内数据样本的数量，Mx表示为第x个数据样本的准确度，μ表示为数字雷达仿真模型的模型参数，kx表示为第x个数据样本的状态估计误差系数；
根据所述预设样本数据集的样本平均误差确定出预设样本数据集中的奇异数据样本；
将所述奇异数据样本进行标记，确定预设样本数据集中每个数据样本的具体实际值；
获取每个具体实际值对应的目标方位角和目标俯仰角；
将所述目标方位角和目标俯仰角输入到所述数字雷达仿真模型中获得所述数字雷达仿真模型输出的G个目标数据值，其中G＝N；
根据所述G个目标数据值和N个具体实际值计算出数字雷达仿真模型的精准度指数：
其中，a表示为数字雷达仿真模型的精准度指数，Px表示为第x个具体实际值的数值，Qj表示为第j个目标数据值的数值，e表示为数字雷达仿真模型的完整性指数，f表示为数字雷达仿真模型在计算过程中的衰减因子，R表示为数字雷达仿真模型的性能指数，t1表示为数字雷达仿真模型输出G个目标数据值所需要的总时长，t2表示为计算每个标数据值的平均时长；
确认所述数字雷达仿真模型的精准度指数是否大于预设阈值，若是，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度高，否则，评估所述数字雷达仿真模型的数据输出精度低。
7.一种计算机仿真中高效传输雷达威力图数据系统，其特征在于，该系统包括：
挑选模块，用于获取目标雷达的360*180个double类型的目标雷达威力图数据，在360*180个目标雷达威力图数据中挑选出最大探测距离值；
第一映射模块，用于基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值；
传输模块，用于将所述最大探测距离值和360*180个无符号short类型值进行网络传输；
第二映射模块，用于传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值；
所述基于所述最大探测距离值，利用预设映射公式将每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射为无符号short类型值，获得360*180个无符号short类型值，包括：
获取每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值；
利用所述最大探测距离值以及每个目标雷达威力图数据对应的第一目标探测距离值映射出每个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值：
其中，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，disti表示为第i个目标雷达威力图数据的第一目标探测距离值，Gmax表示为所述最大探测距离值，Round()表示为预设四舍五入函数；
按约定的俯仰角、方位角顺序对所述目标雷达威力图数据中360*180个double数据进行映射以获得所述360*180个无符号short类型值；
所述无符号short类型值的取值范围为[0,65535]；
传输完毕后，对所述360*180个无符号short类型值进行逆向映射获得360*180个第二目标探测距离值，包括：
利用下列公式逆向映射出每个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值：
其中，distiW表示为第i个目标雷达威力图数据的第二目标探测距离值，数据类型为double，distiV表示为第i个目标雷达威力图数据对应的目标无符号short类型值，Gmax表示为所述最大探测距离值；
将所述每个第二目标探测距离值与其对应的目标无符号short类型值进行关联以及目标雷达威力图数据进行统计；
统计完毕后，获得所述360*180个第二目标探测距离值。
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