一种激光红外复合告警仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光红外复合告警仿真系统及方法，包括可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列连接仿真控制计算机和单片机，仿真控制计算机和单片机相连接，本发明专利技术的仿真控制计算机生成了红外场景和激光脉冲，并通过可编程逻辑阵列发送至后端系统，可满足红外告警和激光告警仿真系统的需要，相对于单功能的告警系统，本系统提高了光电对抗武器的全天候和抗干扰性能，降低了虚警概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，具体涉及一种激光红外复合告警仿真系统及方法。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，未来战争的战场环境变得越来越复杂，陆地、海洋、天空等世界的各个角落都有可能成为未来的战场，各种制导武器必须在复杂的背景和强干扰的环境中准确地识别、跟踪目标，虽然目前的精确制导技术能有效地提高导弹的作战能力，但是每一种都有自身的特点和缺陷，应用背景也不尽相同，单个传感器的对抗武器已经无法满足现代武器对抗的要求，因此越来越多的对抗武器采用复合的制导技术。相比只应用单个的高性能传感器的对抗武器，这种应用了多种传感器组合起来的对抗武器有着更好的全天候和抗干扰的性能，并且能降低虚警概率。早在本世纪初，美国的洛马公司就已经研发了红外成像和激光雷达的双模导引头，该产品同时具备激光制导和红外制导的优点，相对于先前的制导武器，其系统的性能有了明显的改善和提高，其优点有以下几点：1.红外波束较宽，激光波束较窄，将两种制导技术复合后，红外传感器可作为初始探测器。当探测到目标后，可通过激光光束对准目标，充分发挥激光波长范围窄、分辨率高的特点；2.红外探测有着隐蔽性好的特点，因此作为初始探测器不易被敌方发现；而激光可测目标的距离、方位，为己方提供了有效的信息。论文《基于PCI总线图像注入式红外探测器仿真系统》中，以FPGA器件为处理核心，通过PCI总线将PC机仿真的红外场景传输到FPGA中，FPGA将红外图像保存至SDRAM中，通过时序控制将红外数据有序地输送给后端的处理设备，该系统实现了红外图像的预处理，能够为红外告警、红外搜索跟踪等设备的红外实时信号处理平台提供有效的仿真数据信号。而系
统通过FPGA和单片机为处理核心，FPGA负责传送图像数据，单片机解析整个系统的控制指令，通过数据包的形式清晰而有效地将指令发送至下位机，实现了对整个系统的控制，提升了系统的性能，缓解了FPGA的数据处理的压力，进一步满足了实时红外图像处理的要求。本系统还提供了多路脉冲信号，为后端的光电对抗设备提供脉冲控制信号，有效地提高了光电对抗武器的反应速度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种激光红外复合告警仿真系统及方法，能够有效地产生激光侦察告警实验和武器的红外场景实验所需的信号，并将信号传输至后端的光电对抗实验装置。为了达到上述目的，一种激光红外复合告警仿真系统，包括可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列连接仿真控制计算机和单片机，仿真控制计算机和单片机相连接；所述仿真控制计算机，用于控制单片机和可编程逻辑阵列的运行工作，发送控制指令，并生成红外仿真场景和激光脉冲编码数据，分别发送至可编程逻辑阵列和单片机；所述可编程逻辑阵列，用于接收红外仿真场景，对输入信号进行逻辑控制，实现有序的输出信号，为后端的红外导引头设备提供数据流；所述单片机，用于接收来自仿真控制计算机的控制指令和激光脉冲编码数据，并将这些信号有序地传输给可编程逻辑阵列。所述仿真控制计算机包括红外场景生成模块、脉冲信号生成模块和控制模块；所述红外场景生成模块用于生成红外仿真场景；所述脉冲信号生成模块用于生成激光脉冲编码数据，激光脉冲编码数据的编码形式为等间隔编码或者变间隔编码；所述控制模块用于生成控制命令，控制命令包括启动和停止，加载红外仿真场景的启动和停止以及场景的参数的设置，加载脉冲的启动和停止以及脉冲参数的设置。所述可编程逻辑阵列能够输出多个脉冲信号，为后端的武器系统提供控制信号。所述激光脉冲编码的数据以数据包的形式发送至单片机，数据包的大小为若干个字节，其中数据包的包头为固定的字符，用于解析该数据包是否为激光脉冲编码数据，若为激光脉冲编码数据，数据包还包含激光脉冲编码数据的编码形式，若为等间隔编码，则还包含脉冲的间隔周期，单片机通过内部定时器定时产生中断，并通过总线将脉冲的数字信号至可编程逻辑阵列；若为变间隔编码，则将所有脉冲编码信号以数据包的形式发送给单片机，待单片机解析该数据包之后，将数据脉冲发送至可编程逻辑阵列。所述控制指令以数据包的形式发送给单片机，数据包的大小为若干个字节，其中数据包的包头为固定的字符，用于解析该数据包是否为控制命令，该数据包还包含指令标识和校验信息，单片机解析该指令后，通过总线将命令信号发送给可编程逻辑阵列。所述仿真控制计算机、单片机和可编程逻辑阵列均通过总线连接。一种激光红外复合告警仿真方法，包括以下步骤：步骤一、仿真控制计算机生成红外仿真场景，并将场景数据发送至可编程逻辑阵列，单片机接收仿真控制计算机的控制指令，并判断是否为脉冲编码；步骤二、若不为脉冲编码，则判定是否为控制指令；若为脉冲编码则判断是否为等间隔编码；步骤三、若为控制指令，则返回固定字符至仿真控制计算机，执行步骤五；若不为控制指令，则返回步骤一；步骤四，若为间隔编码，则启动定时中断寄存器，执行步骤六；若不为间隔编码，则单片机直接将脉冲信号发送至可编程逻辑阵列，使单片机发送数据结束，可编程逻辑阵列根据单片机输入的脉冲信号和仿真控制计算机输入的场景数据将信号输出至后端系统；步骤五、单片机解析控制命令，将相应的信号发送至可编程逻辑阵列，使单片机发送数据结束，可编程逻辑阵列根据单片机输入的信号和仿真控制计算机输入的场景数据将信号输出至后端系统；步骤六、单片机定时发送脉冲信号至可编程逻辑阵列，使单片机发送数据结束，可编程逻辑阵列根据单片机输入的脉冲信号和仿真控制计算机输入的场景数据将信号输出至后端系统。与现有技术相比，本专利技术的仿真控制计算机生成了红外场景和激光脉冲，并通过可编程逻辑阵列发送至后端系统，可满足红外告警和激光告警仿真系统的需要，相对于单功能的告警系统，本系统提高了光电对抗武器的全天候和抗干扰性能，降低了虚警概率。在通常情况下，如果直接将所有数据传送给可编程逻辑阵列，会导致当前器件数据处理压力过大，直接影响数据处理速度。而采用当前设计，将仿真数据传送到单片机，减轻fpga处理压力，有效提高数据处理速率。进一步的，本专利技术将激光脉冲编码数据通过数据包的形式发送给单片机，有效的区分了激光脉冲编码数据和控制信号；单片机将编码数据信息发送给可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列生成码型和周期可调可控的激光脉冲编码信号，信号生成灵活，扩大了适用范围。附图说明图1为本专利技术一种激光红外复合告警仿真系统的结构框图；图2为本专利技术单片机工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。参见图1，一种激光红外复合告警仿真系统，包括可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列连接仿真控制计算机和单片机，仿真控制计算机和单片机相连接，仿真控制计算机、单片机和可编程逻辑阵列均通过总线连接；仿真控制计算机，用于控制单片机和可编程逻辑阵列的运行工作，发送控制指令，并生成红外仿真场景和激光脉冲编码数据，分别发送至可编程逻辑阵列和单片机；可编程逻辑阵列，用于接收红外仿真场景，对输入信号进行逻辑控制，实现有序的输出信号，为后端的红外导引头设备提供数据流；单片机，用于接收来自仿真控制计算机的控制指令和激光脉冲编码数据，并将这些信号有序地传输给可编程逻辑阵列。仿真控制计算机包括红外场景生成模块、脉冲信号生成模块和控制模块；红外场景生成模块用于生成红外仿真场景；脉冲信号生成模块用于生成激光脉冲编码数据，激光脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光红外复合告警仿真系统，其特征在于，包括可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列连接仿真控制计算机和单片机，仿真控制计算机和单片机相连接；所述仿真控制计算机，用于控制单片机和可编程逻辑阵列的运行工作，发送控制指令，并生成红外仿真场景和激光脉冲编码数据，分别发送至可编程逻辑阵列和单片机；所述可编程逻辑阵列，用于接收红外仿真场景，对输入信号进行逻辑控制，实现有序的输出信号，为后端的红外导引头设备提供数据流；所述单片机，用于接收来自仿真控制计算机的控制指令和激光脉冲编码数据，并将这些信号有序地传输给可编程逻辑阵列。

【技术特征摘要】
1.一种激光红外复合告警仿真系统，其特征在于，包括可编程逻辑阵列，可编程逻辑阵列连接仿真控制计算机和单片机，仿真控制计算机和单片机相连接；所述仿真控制计算机，用于控制单片机和可编程逻辑阵列的运行工作，发送控制指令，并生成红外仿真场景和激光脉冲编码数据，分别发送至可编程逻辑阵列和单片机；所述可编程逻辑阵列，用于接收红外仿真场景，对输入信号进行逻辑控制，实现有序的输出信号，为后端的红外导引头设备提供数据流；所述单片机，用于接收来自仿真控制计算机的控制指令和激光脉冲编码数据，并将这些信号有序地传输给可编程逻辑阵列。2.根据权利要求1所述的一种激光红外复合告警仿真系统，其特征在于，所述仿真控制计算机包括红外场景生成模块、脉冲信号生成模块和控制模块；所述红外场景生成模块用于生成红外仿真场景；所述脉冲信号生成模块用于生成激光脉冲编码数据，激光脉冲编码数据的编码形式为等间隔编码或者变间隔编码；所述控制模块用于生成控制命令，控制命令包括启动和停止，加载红外仿真场景的启动和停止以及场景的参数的设置，加载脉冲的启动和停止以及脉冲参数的设置。3.根据权利要求1所述的一种激光红外复合告警仿真系统，其特征在于，所述可编程逻辑阵列能够输出多个脉冲信号，为后端的武器系统提供控制信号。4.根据权利要求1所述的一种激光红外复合告警仿真系统，其特征在于，所述激光脉冲编码的数据以数据包的形式发送至单片机，数据包的大小为若干个字节，其中数据包的包头为固定的字符，用于解析该数据包是否为激光脉冲编码数据，若为激光脉冲编码数据，数据包还包含激光脉冲编码数据的编码形式，若为等间隔编码，则还包含脉冲的间隔周期，单片机通过内部定时器定时产生中断，并通过总线将脉冲的数字信号至可编程逻辑阵列；若为变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建奇，贺伟明，张思伟，何国经，余坦秀，余昌盛，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61