[發(fā)明專利]一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911069239.3
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110989654B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋家科;徐玉娟;劉玉青;孫華通
• 申請（專利權(quán)）人: 南京長峰航天電子科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 丁朋華

本發(fā)明公開了一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法及系統(tǒng)，包括被試產(chǎn)品紅外伺服掃描角度實時采集器、兩軸紅外伺服控制單元、紅外目標(biāo)場景模擬生成器、紅外波束合成器、硬件同步單元和目標(biāo)場景隨動控制計算機(jī)；具備模擬紅外目標(biāo)場景在被試品搜索、搜索轉(zhuǎn)跟蹤、跟蹤等狀態(tài)下的全方位的快速跟隨模擬的功能，不僅可以滿足導(dǎo)引頭紅外系統(tǒng)的跟蹤測試需求，還可以滿足導(dǎo)引頭在實驗室內(nèi)仿真從發(fā)射到擊毀過程中的全狀態(tài)的紅外目標(biāo)場景快速跟隨的控制需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外目標(biāo)場景跟隨技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雷達(dá)/紅外雙模復(fù)合尋的制導(dǎo)體制中，雷達(dá)和紅外的復(fù)合可以發(fā)揮各自優(yōu)勢，實施遠(yuǎn)距離用射頻制導(dǎo)攻擊，近區(qū)自動轉(zhuǎn)換為紅外尋的探測識別，使導(dǎo)彈具有作用距離遠(yuǎn)、制導(dǎo)精度高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點，為了研制和開發(fā)高性能的射頻/紅外雙模復(fù)合尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，驗證雙模復(fù)合導(dǎo)引頭的有效作戰(zhàn)性能，縮短研制周期，就需要進(jìn)行大量復(fù)雜的復(fù)合半實物仿真試驗。復(fù)合仿真系統(tǒng)即是為此而建立，來完成復(fù)合仿真任務(wù)。

在復(fù)合仿真系統(tǒng)中，復(fù)合被試品架設(shè)于三軸轉(zhuǎn)臺上，由三軸轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)被試品載體運動平臺特性的模擬，同時，三軸轉(zhuǎn)臺外配置紅外伺服轉(zhuǎn)臺(兩軸轉(zhuǎn)臺)，紅外伺服轉(zhuǎn)臺上安裝紅外景象仿真模擬器以及波束合成裝置，實現(xiàn)紅外目標(biāo)及場景的空間位置實時變化。

目前的紅外場景模擬過程注重于被試品在跟蹤模式下的動態(tài)模擬過程，并沒有考慮到被試品和紅外場景之間的同步性和紅外圖像的一致性，并不能逼真反映被試品所處環(huán)境的紅外特征，會引起紅外圖像的抖動和投射圖像的黑邊問題，影響被試品的目標(biāo)識別能力，不能測試出被試品的實際能力，所以現(xiàn)有復(fù)合仿真系統(tǒng)沒有很好的對復(fù)合導(dǎo)引頭在逼真環(huán)境下的紅外特征的適應(yīng)能力進(jìn)行測試，在紅外特征模擬過程中缺少搜索、搜索轉(zhuǎn)跟蹤等被試品工作狀態(tài)的詳細(xì)測試指標(biāo)驗證，存在一定的測試風(fēng)險，需要進(jìn)一步完善紅外場景模擬方法。

現(xiàn)有被試品的伺服角度反饋傳輸數(shù)據(jù)率一般是固定的，提高被試品的伺服角度傳輸數(shù)據(jù)率可以更加準(zhǔn)確的反應(yīng)被試品所處環(huán)境的紅外特征，但帶來成本高的問題，并且目前數(shù)據(jù)率提高技術(shù)還不成熟；

紅外場景轉(zhuǎn)臺的設(shè)計動態(tài)指標(biāo)可能會低于被試品的伺服動態(tài)指標(biāo)，紅外場景轉(zhuǎn)臺如果提高指標(biāo)會帶來高額的成本增加和使用的不可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法及系統(tǒng)，無需提高被試品的伺服角度傳輸數(shù)據(jù)率以及紅外場景轉(zhuǎn)臺的動態(tài)指標(biāo)，解決了現(xiàn)有仿真試驗中紅外場景模擬時引起的場景抖動和視景黑邊的問題。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法，其特征在于：包括：

對被試產(chǎn)品的紅外伺服角度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值濾波處理后，得到紅外伺服角度控制數(shù)據(jù)；

對紅外伺服角度控制數(shù)據(jù)進(jìn)行去黑邊處理得到實時紅外伺服角度控制信息；實時紅外伺服角度控制信息用于控制兩軸紅外伺服轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動；

對去黑邊處理后的實時紅外伺服角度控制信息進(jìn)行目標(biāo)運動特性疊加處理得到紅外目標(biāo)場景控制信息，紅外目標(biāo)場景控制信息用于對模擬的紅外目標(biāo)場景圖像進(jìn)行實時控制，紅外目標(biāo)場景圖像用于反射給被試產(chǎn)品進(jìn)行目標(biāo)跟蹤仿真試驗。

前述的一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法，其特征在于：對紅外伺服角度控制數(shù)據(jù)進(jìn)行去黑邊處理得到實時紅外伺服角度控制信息，具體為：

計算出當(dāng)前被試品伺服的控制角度、運動速度、加速度以及角度運動范圍，根據(jù)配置文件中預(yù)設(shè)的提前控制角度系數(shù)乘以控制角度再乘以運動速度得到實際需要提前控制的角度，再根據(jù)運動范圍值和加速度方向確定控制值的符號，加上當(dāng)前插值濾波后得到的紅外伺服角度，得到實時紅外伺服角度控制信息。

前述的一種仿真紅外目標(biāo)場景跟隨控制方法，其特征在于：對去黑邊處理后的實時紅外伺服角度控制信息進(jìn)行目標(biāo)運動特性疊加處理得到紅外目標(biāo)場景控制信息，具體為：