红外成像制导仿真图像实时生成系统设计与研制

为了更加逼真地模拟红外目标及战场背景,基于图像生成及显示计算机、硅桥MOS电阻面阵控制计算机系统、128×128 MOS电阻阵列及电源、实时通讯反射内存网络(反射内存卡及光纤)、目标及背景红外图像实时生成软件和MOS电阻面阵控制软件等6部分组成了某红外图像实时生成系统;该系统采用的高速光纤反射内存实时通讯网络、超大规模D/A控制板等使得帧刷新频率达到了200 Hz以上、长线传输不受环境电磁干扰、更易于向256×256MOS电阻阵列扩展等,同时保证了在五轴转台的恶劣环境下可靠工作.     

磁通门传感器在低空亚音速飞行器上应用的响应频率分析

对比分析常用磁传感器的性能指标, 得出磁通门传感器作为地磁导航磁测传感器的相对优势性。针对磁通门传感器在低空亚音速飞行器上应用的可行性, 从分析磁通门传感器的基本原理入手, 通过对某地实测磁异常场数据的频谱分析, 利用奈奎斯特抽样定理从响应频率方面对其在低空亚音速飞行器上应用的可行性进行验证, 并提出在低空亚音速飞行器上应用的响应频率指标, 即磁通门传感器的响应频率达到40.8~68.0 Hz, 就能够满足其作为低空亚音速飞行器磁场数据采集前端的响应频率需求。     

磁场测量误差补偿技术综述

磁场测量误差补偿技术是地磁导航的关键技术之一。磁场测量误差补偿问题本质是磁力仪的标定与载体干扰磁场补偿的综合问题。对磁测误差补偿问题及其方法的研究进展进行了综述,介绍了磁测误差补偿技术的国内外研究现状,分析了磁测误差补偿模型及补偿方法,指出了制约该领域发展的关键技术和存在的问题,提出了磁测误差补偿技术的发展方向。     

1.064μm激光制导半实物仿真大气衰减模型研究

在激光制导武器半实物仿真系统中,激光大气传输衰减模型的精度直接决定着整个系统的仿真精度。为给出一种满足工程应用且较简单的、可用于1.064μm激光制导武器半实物仿真的大气衰减模型,基于战场背景环境,综合考虑大气组分的吸收和散射效应,依据天气状况将气溶胶对激光的影响分解为气溶胶(无云无雾情况下)、云、雾、雨、雪和战场烟剂6部分。应用大气对激光辐射的衰减规律,结合一些经验公式,建立了各部分的大气衰减模型。最后利用所建大气衰减模型,计算了几种典型天气条件下大气对激光传输产生的衰减,并与LOWTRAN7计算结果进行了比较和分析,结果表明所建模型是正确有效的。     

红外成像目标模拟器图像生成系统的实时性措施

动态红外图像实时生成是红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器的关键技术之一.图像生成的质量与实时性是设计和研制红外图像实时生成系统需重点考虑的问题.介绍了某红外图像实时生成系统的设计方案,详细阐述了系统的实时性措施.从系统的硬件选型、硬件设计和软件设计共7个方面(即选用基于反射内存的实时通信网络、基于PC架构的图形工作站、关闭垂直同步、驱动控制单元实时性设计、Windows XP系统实时性改造、图像渲染控制与帧时间测试、非均匀性校正算法的在线查表)出发,来保证图像生成的实时性.红外图像实时生成系统的测试表明:图像生成的帧时间可控制在5 ms内,满足全系统200 Hz帧频的要求,所采取的实时性措施是有效的.     

基于主磁场长期变化模型的地磁导航基准图时变修正

地球主磁场长期变化是影响地磁导航基准图时效性的一个重要因素。提出一种以模型预测值对基准图进行时变修正的方法,利用主磁场长期变化模型解决临近空间地磁导航基准图的时变修正问题。基于WMM2010建立地球主磁场长期变化模型,在此基础上建立中国地区临近空间(海拔高度30 km)的主磁场长期变化模型,利用该模型计算出的地磁场分量长期变化率对基准图时变进行修正。仿真实验结果表明,修正后的地磁导航基准图的匹配概率可以达到90%以上,相比修正前有显著提高,且修正前后间隔时间越长效果越明显。利用主磁场长期变化模型修正后的地磁导航基准图具有良好的适配性。     

仿真地磁的磁场模拟装置

基于亥姆霍兹线圈产生均匀磁场的特性, 绕制了三轴亥姆霍兹线圈, 通过改变3组线圈通电电流大小, 分别产生3个正交方向的磁场, 模拟地磁场强度, 为地磁导航系统的半实物仿真实验提供地磁场环境。同时,就地磁导航半实物仿真的需求, 对地磁场模拟生成装置进行了可重复性和线性度验证实验、响应速度测量实验、均匀性验证实验和稳定性验证实验, 并建立了装置的输入输出模型, 验证了装置的各项指标符合实验室需求。     

基于信号发生卡的激光编码技术研究

针对目前主要的激光制导信号编码方式,研究基于通用信号发生卡产生特定编码的实现方法。通过研究编码的特点,设计激光编码控制程序,成功实现了精确频率码、脉冲调制码和任意时间码三种主要编码方式的产生。最后,设计了激光编码测试试验,通过激光编码控制程序以外触发方式对激光脉冲进行调制,使目标激光器按照要求输出了特定编码的激光信号。结果表明,本方法产生的激光编码波形稳定,性能优良,可应用性较强。该技术已成功应用到激光制导半实物仿真试验系统中。     

基于嵌入式Linux的导弹仿真导引头软件设计与开发

针对仿真导引头并行时序控制任务繁多的问题,将开放源代码的嵌入式Linux操作系统引入系统设计中。通过对AT91RM9200的硬件构架特点及仿真导引头的功能需求的分析,开发了系统软件底层驱动并在AT91RM9200上移植了嵌入式Linux系统。利用内核模块机制,分别开发了各功能模块的驱动程序,并利用嵌入式Linux下的定时器机制和多进程技术,开发了系统应用软件。初步实验结果表明,软件系统工作正常,能够满足各项技术指标要求,验证了本系统设计的有效性。     

基于CIG的动态红外图像实时生成系统

动态红外图像实时生成是红外成像半实物仿真系统的关键技术.介绍了国内外在该领域的研究现状和发展趋势,研究了空中目标的红外辐射模型和基于计算机图像生成技术进行红外图像生成的过程,分析了Vega生成红外图像的原理,并提出了采用商用图形工作站组建图像生成系统的方案.采用HP图形工作站组建硬件平台,在VC环境下采用Vega红外模块编写图像生成软件,在三种不同工作方式下对实时性进行了定量的测试.结果表明:PC架构商用图形工作站的计算能力能够满足红外成像半实物仿真对成像实时性的要求,配以像素数据协处理板卡,该方案还可以满足未来更大图像规模的应用需求.