基于时间序列面阵场景的机载红外搜索跟踪仪仿真系统

摘要

本发明提出一种基于时间序列面阵场景的机载红外搜索跟踪仪仿真系统，包括仿真中心、激励器、仿真器和显控终端四个部分。仿真中心周期性发送模拟飞行数据；激励器采用基于时间序列的面阵场景仿真图像发生模式，产生空对空红外特征的仿真激励视频，并以光纤通讯方式将仿真场景视频信号和当前帧时序信息同步发送到仿真器；仿真器对视频信号和时序信息进行信号处理和数据处理，输出合成后视场探测图像和目标探测或航迹信息；显控终端显示目标信息，实现人机交互。由此，本发明既保证了大视场、高空间分辨率和扫描速度三个主要指标的仿真要求，又保证了图像序列和多目标建航时序的稳定性。适用于机载红外搜索跟踪仪的综合性能和外部接口的模拟测试。

主权项

一种基于时间序列面阵场景的机载红外搜索跟踪仪仿真系统，包括仿真中心、激励器、仿真器和显控终端；所述仿真中心产生机载红外搜索跟踪仪工作过程中的仿真飞行数据，所述仿真飞行数据包括载机的轨迹坐标和姿态信息，以及若干个目标的轨迹坐标和姿态信息；激励器根据仿真中心提供的载机以及若干目标的轨迹坐标和姿态信息，产生符合机载红外搜索跟踪仪观瞄特征的激励视频，并将激励视频以及时序信息发送给仿真器；仿真器根据接收的激励视频以及时序信息，按照机载红外搜索跟踪仪的图像处理和信号处理方法进行处理，并将处理结果输出给显控终端；仿真器向激励器发送仿真场景光轴控制和工作方式设置信息；显控终端将光轴控制和工作方式设置信息发送给仿真器；其特征在于：激励器以M×N的面阵仿真场景阵列模拟产生W×H视场的对空点目标特征仿真场景；面阵仿真场景阵列的设计参数M×N、P_dx×P_dy、P_x×P_y满足以下要求：P_x≥(1000×W)/(57.3×D)，P_y≥(1000×H)/(57.3×D)，N≥P_x/P_dx，M≥P_y/P_dy，$\frac{1000\times W}{M\times N\times T}\ge S;$其中，W×H表示视场指标要求，单位：度，W为水平方向视场指标要求，H为竖直方向视场指标要求，D表示空间分辨率指标要求，单位：毫弧度，S表示扫描速度指标要求，单位：度/秒；M表示面阵仿真场景阵列的行数，N表示面阵仿真场景阵列的列数，P_dx表示单个面阵仿真场景的水平像素数，P_dy表示单个面阵仿真场景的竖直像素数，P_x表示面阵仿真场景阵列要求达到的水平像素总数，P_y表示面阵仿真场景阵列要求达到的竖直像素总数，T表示面阵仿真场景视频刷新和传输周期，单位：毫秒；单个面阵仿真场景的视场大小为W_e×H_e，W_e＝W/N，H_e＝H/M，面阵仿真场景阵列中的所有面阵仿真场景窗口视点位置相同，朝向彼此相邻，能够无重合地完全覆盖W×H视场；面阵仿真场景阵列中的所有面阵仿真场景依次编有窗口编号Screen_1，Screen_2，……，Screen_Q，Q＝M×N；激励器以T周期依次将窗口编号为Screen_1至Screen_Q的面阵仿真场景以及对应的窗口编号发送给仿真器；仿真器采集激励器发送的面阵仿真场景以及对应的窗口编号，按照窗口编号对面阵仿真场景进行顺利排列，并采用机载红外搜索跟踪仪的图像处理和信号处理方法对图像进行处理并探测图像中的目标信息；将处理后图像按照窗口编号拼接成整个视场的视频图像，并连同目标信息输出给显控终端。