一种仿真红外目标场景跟随控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种仿真红外目标场景跟随控制方法及系统，包括被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、两轴红外伺服控制单元、红外目标场景模拟生成器、红外波束合成器、硬件同步单元和目标场景随动控制计算机；具备模拟红外目标场景在被试品搜索、搜索转跟踪、跟踪等状态下的全方位的快速跟随模拟的功能，不仅可以满足导引头红外系统的跟踪测试需求，还可以满足导引头在实验室内仿真从发射到击毁过程中的全状态的红外目标场景快速跟随的控制需求。

A scene following control method and system for simulating infrared target

【技术实现步骤摘要】
一种仿真红外目标场景跟随控制方法及系统
本专利技术涉及红外目标场景跟随
，具体涉及一种仿真红外目标场景跟随控制方法及系统。
技术介绍
雷达/红外双模复合寻的制导体制中，雷达和红外的复合可以发挥各自优势，实施远距离用射频制导攻击，近区自动转换为红外寻的探测识别，使导弹具有作用距离远、制导精度高、抗干扰能力强的优点，为了研制和开发高性能的射频/红外双模复合寻的制导系统，验证双模复合导引头的有效作战性能，缩短研制周期，就需要进行大量复杂的复合半实物仿真试验。复合仿真系统即是为此而建立，来完成复合仿真任务。在复合仿真系统中，复合被试品架设于三轴转台上，由三轴转台实现被试品载体运动平台特性的模拟，同时，三轴转台外配置红外伺服转台(两轴转台)，红外伺服转台上安装红外景象仿真模拟器以及波束合成装置，实现红外目标及场景的空间位置实时变化。目前的红外场景模拟过程注重于被试品在跟踪模式下的动态模拟过程，并没有考虑到被试品和红外场景之间的同步性和红外图像的一致性，并不能逼真反映被试品所处环境的红外特征，会引起红外图像的抖动和投射图像的黑边问题，影响被试品的目标识别能力，不能测试出被试品的实际能力，所以现有复合仿真系统没有很好的对复合导引头在逼真环境下的红外特征的适应能力进行测试，在红外特征模拟过程中缺少搜索、搜索转跟踪等被试品工作状态的详细测试指标验证，存在一定的测试风险，需要进一步完善红外场景模拟方法。现有被试品的伺服角度反馈传输数据率一般是固定的，提高被试品的伺服角度传输数据率可以更加准确的反应被试品所处环境的红外特征，但带来成本高的问题，并且目前数据率提高技术还不成熟；红外场景转台的设计动态指标可能会低于被试品的伺服动态指标，红外场景转台如果提高指标会带来高额的成本增加和使用的不可靠性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种仿真红外目标场景跟随控制方法及系统，无需提高被试品的伺服角度传输数据率以及红外场景转台的动态指标，解决了现有仿真试验中红外场景模拟时引起的场景抖动和视景黑边的问题。为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：包括：对被试产品的红外伺服角度数据进行插值滤波处理后，得到红外伺服角度控制数据；对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息；实时红外伺服角度控制信息用于控制两轴红外伺服转台转动；对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行目标运动特性叠加处理得到红外目标场景控制信息，红外目标场景控制信息用于对模拟的红外目标场景图像进行实时控制，红外目标场景图像用于反射给被试产品进行目标跟踪仿真试验。前述的一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息，具体为：计算出当前被试品伺服的控制角度、运动速度、加速度以及角度运动范围，根据配置文件中预设的提前控制角度系数乘以控制角度再乘以运动速度得到实际需要提前控制的角度，再根据运动范围值和加速度方向确定控制值的符号，加上当前插值滤波后得到的红外伺服角度，得到实时红外伺服角度控制信息。前述的一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行目标运动特性叠加处理得到红外目标场景控制信息，具体为：利用目标位置信息和两轴红外伺服转台的相对位置关系，通过空间坐标系转换矩阵(极坐标系转换成直角坐标系)的处理方法得到需要的红外场景坐标系中的红外目标场景控制信息；红外目标场景控制信息包括红外场景北天东坐标系中目标以及场景相对坐标系原点的位置信息。一种仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：包括被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、两轴红外伺服控制单元、红外目标场景模拟生成器、红外波束合成器、硬件同步单元和目标场景随动控制计算机；硬件同步单元分别与被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、红外目标场景模拟生成器、两轴红外伺服控制单元、目标场景随动控制计算机相连；被试产品红外伺服扫描角度实时采集器用于实时采集被测产品内部的红外伺服扫描角度，并发送到目标场景随动控制计算机；目标场景随动控制计算机用于对红外伺服扫描角度进行处理得到红外伺服角度控制信息以及红外目标场景控制信息，并将红外伺服角度控制信息发送给两轴红外伺服控制单元，将红外目标场景控制信息发送给红外目标场景模拟生成器；两轴红外伺服控制单元用于接收红外伺服角度控制信息并根据红外伺服角度控制信息控制两轴红外伺服转台转动进而控制架设在两轴红外伺服转台上的红外波束合成器转动；红外目标场景模拟生成器用于模拟生成红外目标场景图像并发送给红外波束合成器，根据红外目标场景控制信息实时切换控制红外目标场景图像；红外波束合成器用于接收红外目标场景图像信号，将其反射给被试品红外探测系统，供被试品进行目标搜索识别。前述的一种仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：被试产品红外伺服扫描角度实时采集器为高速串口板卡。一种复合仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：包括被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、两轴红外伺服控制单元、红外目标场景模拟生成器、射频目标生成器、阵列辐射天线、红外/射频波束合成器、硬件同步单元和目标场景随动控制计算机；硬件同步单元分别与被试产品红外伺服扫描角度实时采集单元、红外目标场景模拟生成器、射频目标生成器、目标场景随动控制计算机、两轴红外伺服控制单元相连；被试产品红外伺服扫描角度实时采集器用于实时采集被测产品内部的红外伺服扫描角度，并发送到目标场景随动控制计算机；目标场景随动控制计算机用于对红外伺服扫描角度进行处理得到红外伺服角度控制信息以及红外目标场景控制信息，并将红外伺服角度控制信息发送给两轴红外伺服控制单元，将红外目标场景控制信息发送给红外目标场景模拟生成器；两轴红外伺服控制单元用于接收红外伺服角度控制信息并根据红外伺服角度控制信息控制两轴红外伺服转台转动进而控制架设在两轴红外伺服转台上的红外/射频波束合成器转动；红外目标场景模拟生成器用于模拟生成红外目标场景图像并发送给红外/射频波束合成器，根据红外目标场景控制信息实时切换控制红外目标场景图像；射频目标生成器用于通过红外目标场景模拟生成器传送的目标特征信息和目标位置信息产生射频目标信号，通过阵列辐射天线辐射给红外/射频波束合成器；红外/射频波束合成器用于接收红外目标场景图像信号，将其反射给被试品红外探测系统，将射频目标信号无损耗发送给被试品进行目标搜索识别。前述的一种复合仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：目标场景随动控制计算机用于对红外伺服扫描角度进行处理得到红外伺服角度控制信息以及红外目标场景控制信息，具体为：对被试产品的红外伺服角度数据进行插值滤波处理后，得到红外伺服角度控制数据；对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息；对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：包括：/n对被试产品的红外伺服角度数据进行插值滤波处理后，得到红外伺服角度控制数据；/n对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息；实时红外伺服角度控制信息用于控制两轴红外伺服转台转动；/n对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行目标运动特性叠加处理得到红外目标场景控制信息，红外目标场景控制信息用于对模拟的红外目标场景图像进行实时控制，红外目标场景图像用于反射给被试产品进行目标跟踪仿真试验。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：包括：
对被试产品的红外伺服角度数据进行插值滤波处理后，得到红外伺服角度控制数据；
对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息；实时红外伺服角度控制信息用于控制两轴红外伺服转台转动；
对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行目标运动特性叠加处理得到红外目标场景控制信息，红外目标场景控制信息用于对模拟的红外目标场景图像进行实时控制，红外目标场景图像用于反射给被试产品进行目标跟踪仿真试验。


2.根据权利要求1所述的一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：对红外伺服角度控制数据进行去黑边处理得到实时红外伺服角度控制信息，具体为：
计算出当前被试品伺服的运动速度，根据配置文件中预设的提前控制角度系数乘以运动速度得到实际需要提前控制的角度，并根据加速度和角度运动范围判断控制角度的符号后，加上当前插值滤波后得到的红外伺服角度，得到实时红外伺服角度控制信息。


3.根据权利要求1所述的一种仿真红外目标场景跟随控制方法，其特征在于：对去黑边处理后的实时红外伺服角度控制信息进行目标运动特性叠加处理得到红外目标场景控制信息，具体为：
利用目标位置信息和两轴红外伺服转台的相对位置关系，通过空间坐标系转换矩阵的处理方法得到需要的红外场景坐标系中的红外目标场景控制信息；
红外目标场景控制信息包括红外场景北天东坐标系中目标以及场景相对坐标系原点的位置信息。


4.一种仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：包括被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、两轴红外伺服控制单元、红外目标场景模拟生成器、红外波束合成器、硬件同步单元和目标场景随动控制计算机；硬件同步单元分别与被试产品红外伺服扫描角度实时采集器、红外目标场景模拟生成器、两轴红外伺服控制单元、目标场景随动控制计算机相连；
被试产品红外伺服扫描角度实时采集器用于实时采集被测产品内部的红外伺服扫描角度，并发送到目标场景随动控制计算机；
目标场景随动控制计算机用于对红外伺服扫描角度进行处理得到红外伺服角度控制信息以及红外目标场景控制信息，并将红外伺服角度控制信息发送给两轴红外伺服控制单元，将红外目标场景控制信息发送给红外目标场景模拟生成器；
两轴红外伺服控制单元用于接收红外伺服角度控制信息并根据红外伺服角度控制信息控制两轴红外伺服转台转动进而控制架设在两轴红外伺服转台上的红外波束合成器转动；
红外目标场景模拟生成器用于模拟生成红外目标场景图像并发送给红外波束合成器，根据红外目标场景控制信息实时切换控制红外目标场景图像；
红外波束合成器用于接收红外目标场景图像信号，将其反射给被试品红外探测系统，供被试品进行目标搜索识别。


5.根据权利要求4所述的一种仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：被试产品红外伺服扫描角度实时采集器为高速串口板卡。


6.一种复合仿真红外目标场景跟随控制系统，其特征在于：包括被试...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋家科，徐玉娟，刘玉青，孙华通，
申请(专利权)人：南京长峰航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32