[發(fā)明專利]紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法、系統(tǒng)及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811496631.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109655839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌麗;羅文杰;梅志偉;劉小磊;陳志;蔡陽(yáng)光;王波蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海機(jī)電工程研究所
• 主分類號(hào): G01S17/66
• 分類號(hào): G01S17/66
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，包括：飛行參數(shù)設(shè)置步驟：設(shè)置模擬目標(biāo)的飛行參數(shù)；模擬位置解算步驟：根據(jù)模擬目標(biāo)的飛行參數(shù)及紅外跟蹤裝置的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)成像原理，推導(dǎo)出模擬目標(biāo)位置解算方程式，獲得任意時(shí)刻t，模擬目標(biāo)在像平面上成像行位置n＇、列位置m＇。本發(fā)明通過(guò)軟件編程能夠任意設(shè)定目標(biāo)的飛行參數(shù)，例如初始位置、飛行速度、航向角等，能夠模擬的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)情況受限性小，無(wú)需另外研制設(shè)備，對(duì)場(chǎng)地、設(shè)施要求無(wú)特別要求，使用便捷，成本低，作為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模擬系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，能夠提高系統(tǒng)測(cè)試的完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外探測(cè)領(lǐng)域，具體地，涉及紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)

不論是民用系統(tǒng)或是軍用系統(tǒng)，系統(tǒng)中的紅外跟蹤設(shè)備通過(guò)復(fù)雜背景目標(biāo)檢測(cè)及跟蹤算法，捕獲并穩(wěn)定跟蹤視場(chǎng)內(nèi)的目標(biāo)，并根據(jù)系統(tǒng)需求，將目標(biāo)信息提供給 系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備。通常為了完成系統(tǒng)功能的閉環(huán)測(cè)試，需要構(gòu)建一套運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模 擬系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模擬系統(tǒng)造價(jià)高，并且其能提供的測(cè)試用例是有限的，僅能夠模 擬幾種運(yùn)動(dòng)情形，不能保證系統(tǒng)測(cè)試的完整性。

本發(fā)明研制的紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法通過(guò)軟件編程能夠任意設(shè)定目標(biāo)的飛行參數(shù)，例如初始位置、飛行速度、航向角等，能夠模擬的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)情形受限性 小，無(wú)需另外研制設(shè)備，對(duì)場(chǎng)地、設(shè)施要求無(wú)特別要求，使用便捷，成本低，作為 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)模擬系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，能夠提高系統(tǒng)測(cè)試的完整性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法、 系統(tǒng)及介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種紅外跟蹤裝置的目標(biāo)模擬方法，包括：

飛行參數(shù)設(shè)置步驟：設(shè)置模擬目標(biāo)的飛行參數(shù)；

模擬位置解算步驟：根據(jù)模擬目標(biāo)的飛行參數(shù)及紅外跟蹤裝置的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù) 光學(xué)系統(tǒng)成像原理，推導(dǎo)出模擬目標(biāo)位置解算方程式，獲得任意時(shí)刻t，模擬目標(biāo)在像平面上成像行位置n′、列位置m′；

位置更新步驟：獲取轉(zhuǎn)臺(tái)在時(shí)刻t至?xí)r刻t0內(nèi)調(diào)轉(zhuǎn)的方位角度量ΔA、高低角度量ΔE，再根據(jù)迭代公式迭代更新模擬目標(biāo)成像行位置m、列位置n；

圖像生成步驟：根據(jù)獲得的行位置m、列位置n，計(jì)算模擬目標(biāo)的方位角、模擬目 標(biāo)的高低角，生成一幅疊加有模擬目標(biāo)的紅外場(chǎng)景圖像，將紅外視頻圖像及模擬目標(biāo)的 方位角、模擬目標(biāo)的高低角上傳給上位計(jì)算機(jī)。

優(yōu)選地，所述飛行參數(shù)包括：

模擬模板的初始狀態(tài)、模擬目標(biāo)相對(duì)于紅外跟蹤裝置迎頭飛行、模擬目標(biāo)飛行方向 相對(duì)于光軸指向的航向角ψ、飛行速度v；

所述初始狀態(tài)包括：斜距R₀、方位角A₀、高低角E₀、時(shí)刻t₀；

所述技術(shù)參數(shù)包括：紅外探測(cè)器像元數(shù)目M×N、紅外視場(chǎng)大小α×β、光學(xué)系統(tǒng)焦距f，像元尺寸μ；

M為列像元數(shù)，N為行像元數(shù)；

α為方位角，β為高低角；

所述迭代公式如下：

所述計(jì)算模擬目標(biāo)的方位角、模擬目標(biāo)的高低角包括：

模擬目標(biāo)的方位角的計(jì)算公式為

模擬目標(biāo)的高低角的計(jì)算公式為

優(yōu)選地，所述模擬位置解算步驟，所述推導(dǎo)出模擬目標(biāo)位置解算方程式：

計(jì)算方法如下：