[發明專利]一種基于Vega和RTW的光電經緯儀實時可視化仿真平臺

有效

• 申請號: 201210083701.7
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN102608922A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 熊帥;付承毓;唐濤;劉興法
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 許玉明;賈玉忠

1.一種基于Vega和RTW的光電經緯儀實時可視化仿真平臺，其特征在于包括以下步驟：

(1)首先為仿真平臺建立硬件結構，包括一臺配備可編程GPU的主控計算機，兩臺顯示器，與實際系統功能相一致的操控臺，包括相關按鈕和操縱桿，以及鼠標和鍵盤，操控臺信號通過串口傳遞給計算機；

(2)建立平臺仿真單元，其功能主要包括：產生用戶操作界面，顯示各項狀態及數據；開啟Vega線程渲染虛擬場景，通過Vega?API及OpenGL對場景進行控制；通過GPU編程編寫的著色器在場景渲染時實時添加仿真所需要的一些圖像效果；通過串口讀取操控臺按鈕及操縱桿信號；

(3)建立光電經緯儀跟蹤控制系統Matlab/Simulink模型，并通過RTW由此模型生成其實時仿真解算模塊，各種系統參數可在模塊運行時實時調整；

(4)仿真單元開啟的Vega線程實現對虛擬場景的實時渲染和控制，其功能是根據諸多因素利用Vega?API及OpenGL渲染出相應的場景，這些因素包括：選擇的目標、背景及地形的種類及相關參數；目標的位置和姿態；視點的位置和姿態；視場的大小等；

(5)通過GPU編程編寫著色器為場景實時添加仿真所需的一些圖像效果，包括灰度場景、噪聲、模糊效果等；

(6)仿真單元剛開啟時處于手動跟蹤模式，仿真單元通過串口讀取操控臺數據，操作手拉動操縱桿驅動虛擬場景中視點的朝向，使得場景中目標盡量靠近視場中心，之后按下相關按鈕切換到經緯儀跟蹤模式，這一過程可用于操作手訓練；

(7)進入經緯儀跟蹤模式后，仿真單元不再通過操控臺信號驅動場景視點，而是通過調用步驟(3)中所生成的經緯儀跟蹤控制系統Matlab/Simulink模型的仿真解算模塊，具體做法為：在當前幀，仿真單元通過經緯儀成像跟蹤算法或Vega?API獲得場景中目標的脫靶量信息，傳遞給仿真解算模塊進行解算得到經緯儀跟蹤控制系統的輸出，此輸出即為經緯儀視軸姿態，可用于下一幀場景中視點姿態的設置，重復此過程從而模擬出符合實際光電經緯儀跟蹤控制系統特性的工作過程。

2.根據權利要求1所述的一種基于Vega和RTW的光電經緯儀實時可視化仿真平臺，其特征在于：所述步驟(3)中建立的跟蹤控制系統Matlab/Simulink模型包括粗跟蹤控制系統模型、精跟蹤控制系統模型以及復合軸跟蹤控制系統模型等。