红外跟踪装置的目标模拟方法、系统以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种红外跟踪装置的目标模拟方法，包含以下步骤：步骤S1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；步骤S2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；步骤S3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；步骤S4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。相应地，本发明专利技术还提供了一种红外跟踪装置的目标模拟系统与装置。本发明专利技术通过软件编程能够任意设定目标的飞行参数，例如初始位置、飞行速度、航向角等，能够模拟的目标运动情况受限性小，无需另外研制设备。

Target simulation method, system and device of infrared tracking device

The invention provides a target simulation method of an infrared tracking device, which includes the following steps: (1) acquiring flight parameters of the simulated target, which include the initial time t0; (2) acquiring the information of the direct imaging position of the target on the image plane at any time t according to the technical parameters of the acquired infrared tracking device; and (3) acquiring the information of the direct imaging position of the target on the image plane from t0 to t. In time, the rotation data of the turntable; (4) According to the information of the direct imaging position and the rotation data of the turntable, the information of the actual imaging position of the simulated target on the image plane can be obtained. Accordingly, the invention also provides a target simulation system and device of an infrared tracking device. The flying parameters of the target can be arbitrarily set by software programming, such as initial position, flying speed, heading angle, etc., and the target motion can be simulated with little restriction, without the need for additional development equipment.

【技术实现步骤摘要】
红外跟踪装置的目标模拟方法、系统以及装置
本专利技术涉及红外探测领域，具体地，涉及一种红外跟踪装置的目标模拟方法、系统以及装置。
技术介绍
不论是民用系统或是军用系统，系统中的红外跟踪设备通过复杂背景目标检测及跟踪算法，捕获并稳定跟踪视场内的目标，并根据系统需求，将目标信息提供给系统内的其他设备。通常为了完成系统功能的闭环测试，需要构建一套运动目标模拟系统。运动目标模拟系统造价高，并且其能提供的测试用例是有限的，仅能够模拟几种运动情形，不能保证系统测试的完整性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种红外跟踪装置的目标模拟方法、系统以及装置。根据本专利技术提供的红外跟踪装置的目标模拟方法，包含以下步骤：步骤S1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；步骤S2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；步骤S3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；步骤S4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。优选地，所述飞行参数还包含以下内容：初始斜距R0、初始方位角A0、初始高低角E0、模拟目标相对红外跟踪装置迎头飞行时飞行方向相对光轴指向的航向角ψ、模拟目标的飞行速度v；所述红外跟踪装置的技术参数包含以下内容：红外探测器像元数目M×N、红外视场大小α×β、光学系统焦距f以及像元尺寸μ；其中，M、N分别为列像元数、行像元数；α、β分别为方位方向视场角、高低方向视场角；直接成像位置的列位置、行位置分别为m′、n′；所述转台的调转数据包含以下内容：调转方位角度量ΔA与高低角度量ΔE；实际成像位置的列位置、行位置分别为m、n。优选地，所述步骤S4中，实际成像位置按以下公式计算：红外跟踪装置的目标模拟方法还包含步骤S5：根据实际成像位置的信息，生成叠加有模拟目标的红外场景图像；计算获得模拟目标方位角与模拟目标高低角优选地，所述步骤S2中，直接成像位置通过以下任一步骤获得：步骤S2.1：令ψ＝90°，模拟目标方位方向速度分量为v，高低方向速度分量为0，按以下公式计算直接成像位置：步骤S2.2：令ψ＝0°，模拟目标方位方向速度分量为0，高低方向速度分量为v，按以下公式计算直接成像位置：本专利技术还提供了一种红外跟踪装置的目标模拟系统，包含以下模块：模块M1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；模块M2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；模块M3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；模块M4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。优选地，所述飞行参数还包含以下内容：初始斜距R0、初始方位角A0、初始高低角E0、模拟目标相对红外跟踪装置迎头飞行时飞行方向相对光轴指向的航向角ψ、模拟目标的飞行速度v；所述红外跟踪装置的技术参数包含以下内容：红外探测器像元数目M×N、红外视场大小α×β、光学系统焦距f以及像元尺寸μ；其中，M、N分别为列像元数、行像元数；α、β分别为方位方向视场角、高低方向视场角；直接成像位置的列位置、行位置分别为m′、n′；所述转台的调转数据包含以下内容：调转方位角度量ΔA与高低角度量ΔE；实际成像位置的列位置、行位置分别为m、n。优选地，所述模块M4中，实际成像位置按以下公式计算：红外跟踪装置的目标模拟系统还包含模块M5：根据实际成像位置的信息，生成叠加有模拟目标的红外场景图像；计算获得模拟目标方位角与模拟目标高低角优选地，所述模块M2中，直接成像位置通过以下任一模块获得：模块M2.1：令ψ＝90°，模拟目标方位方向速度分量为v，高低方向速度分量为0，按以下公式计算直接成像位置：模块M2.2：令ψ＝0°，模拟目标方位方向速度分量为0，高低方向速度分量为v，按以下公式计算直接成像位置：本专利技术还提供了一种红外跟踪装置的目标模拟装置，包含红外跟踪装置与转台，红外跟踪装置安装在转台上；所述红外跟踪装置包含红外光学系统、红外探测器及信号处理电路；信号处理电路包含上述的红外跟踪装置的目标模拟系统。优选地，还包含上位计算机；所述红外跟踪装置通过设置的CAN总线通信接口与转台连接；红外跟踪装置通过设置的CAN总线通信接口与SDI视频接口与所述上位计算机连接；所述红外探测器包含红外焦平面面阵探测器。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过软件编程能够任意设定目标的飞行参数，例如初始位置、飞行速度、航向角等，能够模拟的目标运动情况受限性小，无需另外研制设备；2、对场地、设施要求无特别要求，使用便捷，成本低，作为运动目标模拟系统的有效补充，能够提高系统测试的完整性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术红外跟踪装置的目标模拟方法的具体实现流程；图2是红外跟踪装置与上位计算机、转台的接口关系图；图3是光学系统成像原理示意图，初始时刻目标经光学系统在像平面上成像于p0点；t时刻目标经光学系统在像平面上成像于p1点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术提供的红外跟踪装置的目标模拟方法，包含以下步骤：步骤S1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；步骤S2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；步骤S3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；步骤S4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。实施例中，所述飞行参数还包含以下内容：初始斜距R0、初始方位角A0、初始高低角E0、模拟目标相对红外跟踪装置迎头飞行时飞行方向相对光轴指向的航向角ψ、模拟目标的飞行速度v；所述红外跟踪装置的技术参数包含以下内容：红外探测器像元数目M×N、红外视场大小α×β、光学系统焦距f以及像元尺寸μ；其中，M、N分别为列像元数、行像元数；α、β分别为方位方向视场角、高低方向视场角；直接成像位置的列位置、行位置分别为m′、n′；所述转台的调转数据包含以下内容：调转方位角度量ΔA与高低角度量ΔE；实际成像位置的列位置、行位置分别为m、n。所述步骤S4中，实际成像位置按以下公式计算：红外跟踪装置的目标模拟方法还包含步骤S5：根据实际成像位置的信息，生成叠加有模拟目标的红外场景图像；计算获得模拟目标方位角与模拟目标高低角所述步骤S2中，直接成像位置通过以下任一步骤获得：步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外跟踪装置的目标模拟方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤S1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；步骤S2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；步骤S3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；步骤S4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。

【技术特征摘要】
1.一种红外跟踪装置的目标模拟方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤S1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；步骤S2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；步骤S3：获取t0至t的时间内，转台的调转数据；步骤S4：根据直接成像位置的信息与转台的调转数据，获取模拟目标在像平面上的实际成像位置的信息。2.根据权利要求1所述的红外跟踪装置的目标模拟方法，其特征在于，所述飞行参数还包含以下内容：初始斜距R0、初始方位角A0、初始高低角E0、模拟目标相对红外跟踪装置迎头飞行时飞行方向相对光轴指向的航向角ψ、模拟目标的飞行速度v；所述红外跟踪装置的技术参数包含以下内容：红外探测器像元数目M×N、红外视场大小α×β、光学系统焦距f以及像元尺寸μ；其中，M、N分别为列像元数、行像元数；α、β分别为方位方向视场角、高低方向视场角；直接成像位置的列位置、行位置分别为m′、n′；所述转台的调转数据包含以下内容：调转方位角度量ΔA与高低角度量ΔE；实际成像位置的列位置、行位置分别为m、n。3.根据权利要求2所述的红外跟踪装置的目标模拟方法，其特征在于，所述步骤S4中，实际成像位置按以下公式计算：红外跟踪装置的目标模拟方法还包含步骤S5：根据实际成像位置的信息，生成叠加有模拟目标的红外场景图像；计算获得模拟目标方位角与模拟目标高低角4.根据权利要求2所述的红外跟踪装置的目标模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中，直接成像位置通过以下任一步骤获得：步骤S2.1：令ψ＝90°，模拟目标方位方向速度分量为v，高低方向速度分量为0，按以下公式计算直接成像位置：步骤S2.2：令ψ＝0°，模拟目标方位方向速度分量为0，高低方向速度分量为v，按以下公式计算直接成像位置：5.一种红外跟踪装置的目标模拟系统，其特征在于，包含以下模块：模块M1：获取模拟目标的飞行参数，所述飞行参数包含初始时刻t0；模块M2：根据获取的红外跟踪装置的技术参数，获取在任一时刻t，模拟目标在像平面上的直接成像位置的信息；模块M3：获取t...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌丽，罗文杰，刘小磊，江中，蔡阳光，梁谷，梅志伟，陈志，王波兰，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31