一種適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統技術方案

本發明專利技術涉及一種適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統，設計了數據庫的體系結構、數據模型和具體的數據表和文件格式，系統由大規模地形關系型服務數據庫、地形服務數據庫管理器、數據轉換工具、地形分析應用數據庫、地形可視化應用數據庫、網絡數據通信模塊和數據庫應用程序編程接口(API)組成；其將數據庫的信息服務，人員的數據處理與操作和應用運行相統一，分為數據服務層和數據應用層兩個數據層次，解決了多智能體仿真系統對于高分辨率地形數據實時高效訪問、對于大規模地形數據管理維護和地形可視化仿真一體化的實際問題，為智能兵力的實時環境分析和戰術決策提供了數據支撐。

【技術實現步驟摘要】
【專利說明】-種適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統
本專利技術設及一種地形環境數據庫，具體設及一種適于多智能體仿真的地形環境數 據庫系統，屬于計算機作戰仿真
【
技術介紹
】 計算機作戰仿真作為一種現代化的軍事問題分析實驗方法，在戰爭預測與決策輔 助、作戰思想與戰法研究、作戰指揮和技能訓練W及裝備論證與試驗研究等軍事科學研究 的各個領域發揮著重要的作用。隨著對作戰系統復雜性研究的深入，運用多智能體技術對 作戰力量和作戰行動進行建模和仿真是當前作戰仿真最新的研究方向。地形環境數據庫是 多智能體作戰仿真系統的重要組成部分和數據基礎，是智能兵力地形環境分析和戰術決策 的重要依據。 國外對多智能體作戰仿真技術研究較早，已經開發出了相應的仿真實驗平臺，如 美國海軍分析中屯、（CNA)的Einstein和桑塔費研究所（SFI)的Swarm多智能體仿真平臺。 但是，一方面，該些仿真系統中對地形環境數據的描述抽象程度較高，數據規模較小，分辨 率較低，無法滿足針對真實的戰場環境，進行高分辨率仿真實驗的需要，另一方面，該些實 驗平臺的地形仿真數據庫是應用型的數據庫，僅滿足某一次仿真應用輸入、處理、存儲和使 用數據的需要，而缺少對大規模的數據進行維護管理的服務型數據庫。 因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的適于多智能體仿真的地形 環境數據庫系統，W克服現有技術中的所述缺陷。 【
技術實現思路
】 為解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種適于多智能體仿真的地形環境數據 庫系統。 為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為；一種適于多智能體仿真的地形環境 數據庫系統，其包括大規模地形關系型服務數據庫、地形服務數據庫管理器、數據轉換工 具、地形分析應用數據庫、地形可視化應用數據庫、網絡數據通信模塊和數據庫應用程序編 程接口；其中，所述地形服務數據庫管理器通過網絡數據通信模塊與大規模地形關系型服 務數據庫、數據轉換工具、地形可視化應用數據庫和地形分析應用數據庫相連；所述大規模 地形關系型服務數據庫運行于地形服務數據庫服務器上，通過網絡數據通信模塊與地形服 務數據庫管理器相連；所述數據轉換工具通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器 相連；所述地形分析應用數據庫通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連，通 過數據庫應用程序編程接口為仿真應用提供數據服務；所述地形可視化應用數據庫通過網 絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連。 本專利技術的適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統進一步為；所述大規模地形關 系型服務數據庫包括地形表面高程點實體、空間位置點實體、點狀特征物實體、線狀特征物 實體、面狀特征物實體、紋理圖像實體和模型對象實體；所述點狀特征物實體、線狀特征物 實體和面狀特征物實體，均由某一個或者若干個空間位置點實現定位。[000引本專利技術的適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統進一步為；所述地形分析應用 數據庫按照基本網格層、網格索引層、特征位置層、特征屬性層和道路機動層的5層數據庫 模型進行構建。 本專利技術的適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統還可為；所述網絡數據通信模 塊采用W太網通信方式，使用TCP^P協議的服務器客戶端形式，通信服務器嵌入地形服務 數據庫管理器中，客戶端嵌入大規模地形關系型服務數據庫、數據轉換工具、地形分析應用 數據庫和地形可視化應用數據庫中使用。 與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果；本專利技術的適于多智能體仿真的地形 環境數據庫系統針對多智能體仿真對于戰場環境數據庫的實際需求，將數據庫的信息服 務，人員的數據處理與操作和應用運行相統一，實現位一體"的數據庫系統模式，解決了 多智能體仿真系統對于高分辨率地形數據實時高效訪問、對于大規模地形數據管理維護和 地形可視化仿真一體化的實際問題，為智能兵力的實時環境分析和戰術決策提供了數據支 撐。 【【附圖說明】】 圖1是本專利技術的適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統的體系結構圖。 圖2是本專利技術的大規模地形關系型服務數據庫ER模型圖 圖3是本專利技術的大規模地形關系型服務數據庫數據表結構圖 圖4是本專利技術的地形分析應用數據庫層次結構模型圖 圖5是本專利技術的道路拓撲圖 圖6是本專利技術的道路機動層結構模型圖 圖7是本專利技術的地形紋理映射性能指標模型原理圖 【【具體實施方式】】 請參閱說明書附圖1至附圖7所示，本專利技術為一種適于多智能體仿真的地形環境 數據庫系統，其將數據庫的信息服務，人員的數據處理與操作和應用運行相統一，分為數據 服務層和數據應用層兩個數據層次，解決了多智能體仿真系統對于高分辨率地形數據實時 高效訪問、對于大規模地形數據管理維護和地形可視化仿真一體化的實際問題，為智能兵 力的實時環境分析和戰術決策提供了數據支撐。 本專利技術的適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統包含大規模地形關系型服務 數據庫、地形服務數據庫管理器、數據轉換工具、地形分析應用數據庫、地形可視化應用數 據庫、網絡數據通信模塊和數據庫應用程序編程接口（API),其中： 地形服務數據庫管理器運行于地形服務數據庫管理計算機上，通過網絡數據通信 模塊與大規模地形關系型服務數據庫、數據轉換工具、地形可視化應用數據庫和地形分析 應用數據庫相連，是連接服務數據庫和應用數據庫的中間件，在數據采集階段，管理器將數 據轉換后的各種地形數據，通過計算機網絡存儲于大規模地形關系型服務數據庫中，并將 領域專家對于各種地形要素對作戰行動的影響參數輸入數據庫記錄中，在數據應用階段， 用戶操作管理器根據仿真應用的實際需要，設定作戰區域、分辨率、數據內容等地形約束條 件，從大規模地形關系型服務數據庫中讀取和生成地形數據文件，通過網絡發送至地形可 視化應用數據庫和地形分析應用數據庫中，為仿真應用提供數據服務； 大規模地形關系型服務數據庫運行于地形數據庫服務器上，通過網絡數據通信模 塊與地形服務數據庫管理器相連，是大規模地形數據的物理存儲單元，采用通用的關系型 數據庫操作系統進行實現，使用多張相互關聯的關系數據表對數據進行存儲，在數據采集 階段，根據管理器提供的各種地形數據進行存儲，在應用階段，根據管理器的訪問要求，對 數據進行提供； 數據轉換工具運行于數據轉換計算機上，通過網絡數據通信模塊與地形服務數據 庫管理器相連，為地形服務數據庫管理器提供服務，在數據的錄入階段使用，通過使用該工 具，將多種手段和途徑，獲得的全球范圍內，各種國際通用標準化的地形數據（包括地形高 程數據、±壤±質數據、文化特征數據W及地形紋理數據等）中不符合系統內部數據模型 要求的數據進行數據格式轉換； 地形分析應用數據庫運用于各仿真終端計算機上，通過網絡數據通信模塊與地形 服務數據庫管理器相連，通過數據庫應用程序編程接口（API)為仿真應用提供數據服務， 采用文件型數據庫的形式進行實現，按照基本網格層、網格索引層、特征位置層、特征屬性 層和道路機動層的5層數據庫模型進行構建，仿真運行的過程中，智能仿真實體，通過高程 讀取、通視判斷、距離量算等API讀取地形數據信息，為戰術決策提供環境依據； 地形可視化應用數據庫運用于各仿真終端計算機上，通過網絡數據通信模塊與地 形服務數據庫管理器相連，通過圖形擅染引擎讀取和擅染地形可視化應用數據庫中的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適于多智能體仿真的地形環境數據庫系統，其特征在于：包括大規模地形關系型服務數據庫、地形服務數據庫管理器、數據轉換工具、地形分析應用數據庫、地形可視化應用數據庫、網絡數據通信模塊和數據庫應用程序編程接口；其中，所述地形服務數據庫管理器通過網絡數據通信模塊與大規模地形關系型服務數據庫、數據轉換工具、地形可視化應用數據庫和地形分析應用數據庫相連；所述大規模地形關系型服務數據庫運行于地形服務數據庫服務器上，通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連；所述數據轉換工具通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連；所述地形分析應用數據庫通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連，通過數據庫應用程序編程接口為仿真應用提供數據服務；所述地形可視化應用數據庫通過網絡數據通信模塊與地形服務數據庫管理器相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李雄，蒲瑋，徐宗昌，劉向剛，黃俊卿，吳成海，湯再江，王暉，樊延平，徐豪華，譚亞新，
申請(專利權)人：中國人民解放軍裝甲兵工程學院，
類型：發明
國別省市：北京;11