基于数字微镜的可见光目标模拟器系统设计

可见光目标模拟器是可见光成像系统半实物仿真的重要组成,而基于数字微镜DMD的可见光目标模拟器系统更是具有高分辨率、高可靠性和数字控制和响应时间短的特点.本文在分析了可见光目标模拟系统的结构与原理的基础上,设计了一种可变通光量的可见光目标模拟器系统,最终解决了DMD的驱动控制、光学投影和通光量控制等技术问题,并通过实验成功验证了目标模拟器系统的各项功能.     

新型光学目标模拟器的原理与结构

文中介绍了目前国内外三种光学制导仿真的方法，在此基础上对一种新型目标模拟器从方案考虑，工作原理，系统组成及技术指标等方面进行了分析说明，这种目标模拟器基本可以满足对可见光导引头性能评价的要求。     

基于PC/104嵌入式计算机的惯导模拟器设计

在介绍某型飞机任务系统训练模拟器原理的基础上,阐述基于PC/104嵌入式计算机的飞机惯导模拟器的研制方案,给出模拟系统的硬件电路和软件程序设计,最后用某型飞机任务系统训练模拟器进行了组网导航训练测试,测试结果显示该模拟系统性能稳定,简单可靠,满足设计要求.     

卫星仿真测试用太阳模拟器和地球模拟器设计

讨论了卫星姿态仿真用太阳模拟器的设计要求,详细叙述了太阳模拟器光学系统的结构及主要设计部分的设计内容、方法、过程和关键技术.针对高轨道和低轨道两种情况,介绍了地球模拟器的研制方案.     

中长波双色目标和干扰模拟仿真技术

为了能评估中长波红外双色探测系统抗干扰性能,对双色目标和干扰模拟仿真技术开展了研究。基于多波段红外目标以及干扰生成技术,建立多波段目标和干扰光谱辐射模型、运动模型。同时,基于中长波双色半实物仿真系统,通过MOS电阻阵+DMD目标模拟器构成的中长波红外图像模拟器,多通道复合定向光学系统以及安装被测探测系统的弹目姿态模拟系统,将目标模拟器生成的中长双色图像经多通道复合定向光学系统复合、准直、扩束后提供给被测双色探测系统,验证仿真模拟效果。     

基于棱镜的红外目标模拟器光学系统研究

针对某型装备测试仿真用中波红外目标模拟器,研制配套透过率高、空间均匀性好、结构紧凑的高性能红外光学系统,以满足模拟器总体设计指标和具体使用需求。根据DMD核心器件红外光调制工作原理,采用了基于TIR(全内反射)棱镜的中继光学子系统,从DMD转动夹角的限制出发,利用光学全反射定理,采用最小的角度空间设计,用一对光学棱镜使照明系统入射的光线与DMD反射的光线分开,在折衍混合式红外成像光学子系统设计匹配下,该光路系统相比反射式光路镜组结构紧凑,相比透射式棱镜方式能量透过率高。在经过光路设计仿真验证的基础上,开展了光学机械设计和研制加工及测试,最终红外光学镜组成功应用到红外目标模拟器研制中,满足了模拟器总体指标体系要求和使用需求,取得了良好效果。     

激光干扰住址系统中目标／干扰信号模拟器的光路设计

介绍了激光干扰仿真系统组成，对激光目标／干扰信号模拟器的方案、系统组成及工作原理等方面进行了分析说明，开着重对目标／干扰信号模拟器的光学系统进行了设计。     

红外动态目标模拟器驱动及控制系统设计

红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备。以某型空地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列（DMD）为核心器件,针对DMD型红外目标模拟器的对比度、灰度等级和分辨率等关键技术指标,设计开发了基于DMD的动态红外目标模拟器系统。首先介绍了DMD芯片的工作原理和灰度成像原理,其次对同步驱动、数据加载和脉宽调制等关键电路进行详细设计,开发完成了DMD驱动及控制系统电路,设计完成了基于DMD的红外动外目标模拟系统。该模拟器目前已经成功应用于某型红外成像导引头半实物仿真测试系统中,逼真度和实时性高,涉及的关键指标得到了改进和提高。     

基于 PID算法的红外目标模拟器运动控制系统设计与实现

针对某型机载光电探测仿真测试系统中红外目标模拟的工程需求,运用PID控制方法,提出了采用单片机和无刷直流电机的硬件实现方案,研究了PID参数整定方法,成功实现了红外目标模拟器运动控制系统的设计。使用结果表明,模拟器工作可靠,满足对红外目标的仿真需求。     

基于PID算法的红外目标模拟器运动控制系统设计与实现

针对某型机载光电探测仿真测试系统中红外目标模拟的工程需求,运用PID控制方法,提出了采用单片机和无刷直流电机的硬件实现方案,研究了PID参数整定方法,成功实现了红外目标模拟器运动控制系统的设计。使用结果表明,模拟器工作可靠,满足对红外目标的仿真需求。     

某雷达模拟训练系统控制台工程设计与实现

以训练操作手为主要目的的装备模拟系统称为装备模拟训练系统。雷达作为大型军用装备,其模拟训练系统的设计与实现具有代表性。雷达模拟训练系统主要进行的是功能模拟,即“现象模拟”。提出了一种雷达模拟训练系统控制台的设计方法和思路,并据此设计实现了某雷达模拟训练系统的控制台,该方法还可应用于其他雷达装备模拟训练系统的设计中。     

基于FlightGear的直升机可视化飞行仿真系统设计

飞行仿真是直升机控制系统研究中必不可少的一个环节.在VC6.0平台下建立了直升机非线性六自由度动力学模型,飞行控制律和飞行指令遥控台,使用串口使三者进行数据传输;同时借助FlightGear模拟器外部数据的输入/输出接口,将飞行仿真数据通过UDP网络传输,驱动FlightGear可视化引擎,实现飞行仿真中天气条件、飞行姿态和地理环境的三维可视化显示.飞行指令遥控台、飞行控制律、直升机动力学模型及视觉仿真软件这四者构成了一个完整的可视化仿真系统,实现对直升机的总体结构和飞行情况直观形象的显示,从飞机的姿态、位置、轨迹变化中发现存在的问题,对控制策略的设计验证和改善提供一定的帮助.     

Computer-controlled mechanical simulation of the artificially ventilated human respiratory system

A mechanical lung simulator can be used to simulate specific lung pathologies, to test lung-function equipment, and in instruction. A new approach to mechanical simulation of lung behavior is introduced that uses a computer-controlled active mechatronic system. The main advantage of this approach is that the static and dynamic properties of the simulator can easily be adjusted via the control software. A nonlinear single-compartment mathematical model of the artificially ventilated respiratory system has been derived and incorporated into the simulator control system. This model can capture both the static and dynamic compliance of the respiratory system as well as nonlinear flow-resistance properties. Parameters in this model can be estimated by using data from artificially ventilated patients. It is shown that the simulation model fits patient data well. This mathematical model of the respiratory system was then matched to a model of the available physical equipment (the simulator, actuators, and the interface electronics) in order to obtain the desired lung behavior. A significant time delay in the piston motion control loop has been identified, which can potentially cause oscillations or even instability for high compliance values. Therefore, a feedback controller based on the Smith-predictor scheme was developed to control the piston motion. The control system, implemented on a personal computer, also includes a user-friendly interface to allow easy parameter setting.     

基于DRFM技术的雷达模拟器研究设计

靶场测控装备技术含量高、测量精度精准,部分指标验收仅采用传统验收手段已无法满足指标要求。为了保证装备在出厂检测时尽可能得到全面检测,针对脉冲多普勒测量雷达系统工作体制及原理,提出采用数字射频存储(DFRM)技术实现对雷达发射信号进行相干复制,经数字信号处理,完成导弹回波数据模拟,可以有效解决系统参数检测难题。设计的模拟器具有模拟方式多样、精度高等特点,实验证明该模拟器可以满足装备精度指标检测要求。     

多轨道准直式红外地球模拟器结构设计

为解决红外地球敏感器地面性能测试实验中需要模拟多种地球张角的现实问题,文中利用准直光学系统模拟目标,对多轨道红外地球模拟的技术进行了深入研究。提出一种可变地球张角模拟的总体方案,并对模拟器各关键部分锗准直透镜、可变地球光阑等进行了详细的光机结构设计,给出了设计结果和设计方法。针对地球模拟器地球张角检测的需求,还提出一种地球张角检测方法,搭建了检测装置,并对模拟的不同轨道对应的地球张角进行了实测,结果表明:对应于18 000、35 786、42 000 km三种轨道高度的地球张角模拟精度均优于0.05,完全符合对红外地球敏感器的标定要求。     

An attitude algorithm based on the band seamless splicing imaging for agile satellite

In order to realize fast maneuvering imaging of the target area with high resolution agile satellite, a new attitude matching algorithm is developed. A strict mosaic imaging model of ray trace and the velocity vector mapping are built according to the strip mosaic imaging principle and the relationship between imaging target and the camera focal plane. The three-axis attitude is deduced based on the principle of optimal tracking of the maneuvering path. Finally, the geometric scaling simulation is carried out through the time delayed and integration (TDI) charge coupled device (CCD) prototype system, satellite attitude control physical simulation platform and the LED earth target simulator. The experimental results show that the algorithm could realize the matching band seamless splicing imaging of the target very well, confirming the correctness of the algorithm.     

DSP航姿信号模拟器硬件设计

介绍了一种航姿信号模拟器的设计与实现,该模拟器是基于DSP的设计方案,硬件设计部分应用了TI公司的TMS320F2812数字信号处理芯片作为控制部分,和中船重工的12SXZ D/A转换芯片作为航姿信号产生的核心。该模拟器可与计算机接口或直接嵌入自动测试系统中,具有跟踪速度快、精度高、控制简单等特点。     

高帧频DMD红外景象仿真设备电路与光学系统设计

针对红外半实物仿真试验中DMD红外景象仿真设备存在的时序同步、高帧频显示、光学匹配等使用问题,设计与研制了一套能够与常见被测红外凝视成像设备匹配使用的基于DMD的红外景象仿真设备。首先提出了合理可行的同步延时驱动方案和显示控制方案,设计与研制了同步信号处理电路和驱动电路,实现了仿真图像的时序同步和高帧频显示;其次根据常见被测红外凝视成像设备的光学参数,进行了光学系统设计与仿真,研制了照明光学系统和投影光学系统,实现了与常见被测红外凝视成像设备光学匹配。检测结果表明:该设备能够与多种被测红外凝视成像设备在时序上保持同步,并实现光学匹配,输出的仿真图像帧频可达300 Hz、最大可模拟温度为160℃、最小可模拟温差为0.03℃、最大图像对比度为0.7、空间非均匀性优于1%,已在红外半实物仿真试验中发挥了巨大作用。