基于三维重建的雷达多视点PPI生成模型与立体显示方法

《Scientific Reports》：A Stereoscopic display method of multi-reconstructed viewpoints for radar terminal

　　

摘要

尽管常规雷达系统主要能够探测目标的存在，但直接在平面位置指示器（PPI）上可视化目标的空间形态和相对位置关系，以复现真实的三维（3D）世界，仍然是一个关键目标。目前，关于雷达终端立体显示的研究尚显不足。本研究借鉴光学原理，提出了一种基于三维重建的多视点 PPI 生成模型。该方法源于雷达回波模型，利用差异视差信息构建立体 PPI。为了缓解 PPI 顺序光栅化对图形处理单元（GPU）造成的过高计算负荷，引入了一种去冗余虚拟纹理渲染加速方法。经过改进，PPI 的刷新率达到 30 帧每秒（fps）。此外，根据特定的显示器参数对多个 3D PPI 进行合成，实现了雷达回波的屏外可视化。本研究成功探索并模拟了雷达终端的立体显示，为该领域提供了理论支持，推动了从传统三维向立体可视化的功能转变，并提供了可行且有效的解决方案。