红外成像制导半实物仿真现状与发展

随着新一代防空战术导弹武器系统及红外对抗技术的发展,研究红外成像制导与多模制导技术已是光电精确制导技术发展的方向.当今世界各国争先研究和掌握红外成像制导半实物仿真技术,用于红外成像末制导导弹的研制与试验.文中介绍了美国陆军导弹司令部高级仿真中心(ASC)和埃格林(Eglin)空军基地经过20多年的建设,研制与开发的先进半实物(HWIL)仿真实验室和仿真装置.     

红外半实物仿真系统的关键技术

红外半实物仿真系统通过生成高逼真动态红外场景图像,为红外成像系统提供测试环境,在红外成像系统的开发、测试和评估中起着非常重要的作用。围绕红外半实物仿真系统中的关键技术,介绍了该系统中采用的动态红外图像生成技术和红外场景投影技术的原理及其优缺点和目前发展状况,以及红外场景仿真和投影器件的发展方向。     

红外对抗及其半实物仿真试验研究

随着红外探测技术的不断发展,红外干扰与抗干扰技术也不断更新、发展。介绍了红外对抗的原理,方法,着重介绍了模拟红外对抗的红外半实物仿真试验,分析了仿真系统中的关键技术及各种可供选择的场景模拟和运动平台特点,最后提出了一种切实可行的红外半实物仿真试验方案。     

红外对抗及其半实物仿真试验研究

随着红外探测技术的不断发展,红外干扰与抗干扰技术也不断更新、发展。介绍了红外对抗的原理,方法,着重介绍了模拟红外对抗的红外半实物仿真试验,分析了仿真系统中的关键技术及各种可供选择的场景模拟和运动平台特点,最后提出了一种切实可行的红外半实物仿真试验方案。     

红外半自动制导反坦克导弹系统的半实物仿真

简述了红外半自动制导系统工作原理和半实物仿真系统的组成，提出了实现红外半自动制导系统全系统半实物仿真必须解决的几个关键技术问题，探讨了实现红外导弹线运动模拟，旋转弹弹体滚转模拟，振动式舵机负载模拟，多视场多光轴测角装置模拟的技术途径。     

红外半实物仿真系统中激光型红外投影仪的研究与进展

在动态红外景象生成系统中 ,红外投影仪是最关键、难度最大的部分。它的技术特点决定了景象生成器的性能。目前 ,悬浮电阻阵列和激光阵列是最具有发展潜力的前沿技术。由于激光技术的快速发展 ,激光型投影仪的发展也因此具有强劲的势头和宽广前景。文章介绍了激光型红外投影仪的应用、研究和发展趋势 ,并重点讨论了基于光纤的激光红外投影仪技术。     

雷达导引头视线角速度半实物仿真

本文介绍了基于综合视线法的雷达导引头视线角速度输出仿真,并用Simulink进行相应的仿真验证。同时,给出了一种低成本雷达导引头半实物仿真方法及其系统组成,并利用该系统对本视线角速度输出方法进行半实物仿真。仿真结果表明,利用所介绍的导引头视线角速度仿真方法可以满足系统的实际使用要求。     

雷达导引头低成本半实物仿真系统的应用

雷达导引头系统半实物仿真技术在导弹系统的研制中发挥着越来越重要的作用。常规半实物仿真系统造价昂贵,建设周期长,本文介绍一种雷达导引头半实物仿真系统的低成本实现技术,可以大大缩短建设周期降低实现成本,试验表明这种仿真系统完全能够满足测试要求。     

战区导弹防御系统（TMD）的红外成像半实物仿真

随着各种高新技术的涌现和信息技术的不断发展,以信息战和远程精确打击为特点的信息时代的军事革命已经开始了。全新的军事理论和先进的武器系统不断涌现、形成和完善。美国的国家导弹防循系统（NMD）和战区导弹防循系统（TMD）一直倍受关注。本文分析了用于战区导弹防御系统TMD和高空威胁导弹防循系统（THAAD）的红外成像半实物仿真系统的构成、仿真实验的方法和步骤及其关键部件。     

红外成像半实物仿真中景像投影方式的研究

文章根据红外投影仪在动态景像生成中产生红外图像的方式,介绍了发射型、激光型 和透射型红外投影仪的应用、研究和发展趋势,并重点讨论了当前最具有发展潜力和被认为前沿的悬浮电阻阵列和激光二极管阵列。     

红外图像模拟中的红外光学系统影响分析

基于红外成像原理对红外图像的模拟进行了分析,指出现有的红外图像模拟方法主要考虑被成像物的辐射能量分布以及红外探测器像元的视场划分,而忽视了热像仪光学系统对红外辐射信号的衍射效应,从而导致模拟的红外图像边界过于清晰与生硬,影响了模拟图像的逼真度.为考虑衍射效应对热图的影响,利用高斯点扩展函数对模拟热图进行卷积处理,结果表明:处理后的模拟红外图像细节更为逼真,有效的解决了模拟红外图像中边界过于明显的问题,在一定范围内提高了模拟红外图像与真实红外图像的相似程度.     

基于PCIe总线的红外探测器图像采集系统设计

文中介绍了一种基于PCIExpress（PCIe）总线的高速红外探测器图像采集系统,重点介绍了PCIe图像采集卡和系统的软件设计。PCIe图像采集卡基于FPGA的硬件结构,采用LVDS（Low Voltage Differential Signaling）信号采集高速红外探测器图像数据．通过PLX Technology公司的PEX8311实现PCIe总线2．5Gb／s高速串行数据的收发。系统的软件设计包括驱动程序和应用程序两部分。经测试与验证,该系统能完成红外探测器图像数据的实时采集、处理及存储。性能稳定可靠。系统适用于高帧频、大数据量的红外探测器图像实时采集。     

烟幕对红外导引头干扰效果仿真研究

烟幕作为一种重要的干扰手段,在对抗各类精确制导武器的过程中发挥了重要作用。本文从烟幕干扰对导引头的影响机理出发,从烟幕透过率、烟幕自身辐射、烟幕有效遮蔽时间和目标的面积遮挡比四个方面分析了烟幕对红外导引头的性能影响,并结合半实物仿真进行了定量测试,得出了科学合理的试验数据,实现烟幕干扰环境下红外导引头的抗干扰能力准确评估。     

经过大气传输的红外热像仿真

大气传输特性对成像红外和目标识别研究具有重要意义。在“漫射灰体”的假设条件下,忽略传输路径上的气温变化,给出了大气传输计算的数值方程,并分析了使用等效黑体辐射光谱分布代替目标有效辐射光谱分布进行大气传输计算的可行性及其带来的误差。结果表明,在8～12 μm波段,使用等效黑体辐射光谱分布进行大气传输计算已经具有足够的精度,并且可以大大节约计算时间;但是在3～5 μm波段,反射太阳辐射对目标表面辐射光谱分布的影响不可忽视,使用等效黑体辐射光谱分布进行大气传输计算将带来较大的偏差。     

激光制导炸弹导引头半实物仿真系统方案设计

基于系统的功能需求，介绍了一种激光制导炸弹导引头半实物仿真系统的构建方案。整个系统由光学模拟系统，弹体姿态模拟系统，仿真计算机系统，集成控制和接口通讯，显示监控系统以及总控制台组成。其中，光学模拟系统包括漫反射屏，目标模拟器，干扰模拟器和背景模拟器，而三轴转台是弹体姿态模拟系统的主要部件。对各子系统的需求进行了分析，并介绍了其具体的构造方案。     

基于FPGA的PCI总线红外图像采集系统设计

为了满足特殊视数据格式的红外成像设备图像采集与测试的相关需求,开发了一套低成本PCI总线图像采集系统。该系统采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片作为主控芯片,实现信号接收、数据处理,之后通过PCI9054将数据传送至系统上位机,上位机根据通信协议识别图像数据帧头与帧尾所在位置,并完成图像的重建与显示。实验测试结果表明,系统能够稳定实时采集100fps的16bit深度128×128的红外图像,满足对自定义差分输入视频信号开展实时图像采集、存储与显示的设计使用要求。     

基于ZigBee的红外远程监控系统设计

针对安防要求日益高涨的现实,设计了一种基于ZigBee技术的人体红外检测系统,它由数据采集模块,无线传输模块和监控模块3个部分组成。数据采集模块采用HC-SR501人体红外探测器模块;无线传输模块采用ZigBee组网技术,以TI CC2530芯片为核心,由ZigBee终端节点、路由器和协调器组成;监控模块采用LabVIEW开发;最终实现对人体红外远程实时监测。     

基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计

介绍了一种基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计方案。该设计通过USB总线从PC机获得仿真图像数据,以FPGA作为接口和状态机控制。设计中引入多线程技术保证数据传输的高速性和实时性,通过向USB控制端点发送专用请求实现设备的绑定。测试时利用Camera Link图像采集卡采集仿真器输出并显示,结果表明,该仿真器具有输出图像连续无间断、稳定性高、实时性好等特点,达到了100 f/s的帧频指标,能够为红外光电成像探测系统提供实时视频图像仿真。     

基于FPGA的红外图像清晰化系统设计

针对红外图像普遍存在细节模糊、对比度低的问题,设计实现了基于FPGA的红外图像清晰化系统.首先对输入原始红外图像进行8×8窗口的平滑滤波,然后将滤波后的图像叠加拉普拉斯算子进行细节增强,以解决传统拉普拉斯增强产生的噪声放大问题.最后通过Gamma校正曲线调整增强后图像的灰度.硬件系统实现时采用串并行流水计算方式,仅占用...     

压电陶瓷执行器半实物仿真系统研究

为了在压电陶瓷执行器微动控制中获得高精度的同时,实现高响应速度,采用三阶轨迹规划方法设计控制算法。为了对控制算法的性能做出准确评价,采用xPC Target实时内核技术,以高速模拟信号采集卡作为控制/反馈信号的I/O通道,搭建了半实物仿真平台,获得了毫秒量级的伺服周期。实验表明,当伺服周期为1 ms、定位行程为200μm时,三阶轨迹规划算法使压电陶瓷执行器可以在0.5 s内完成精度为±1μm的定位,实现了兼顾高精度与高速度的微动控制。该半实物仿真系统可以有效验证控制算法的性能,为算法的后续移植提供了有益参考。