红外反舰导弹成像制导仿真研究

仿真要素包括舰船和海天背景的红外辐射、大气衰减以及红外成像探测器的噪声影响.对目标背景的红外辐射仿真,可以通过构建几何模型、红外模型和数值模型这三个模型来实现;而大气传输需要考虑的是散射、吸收对红外辐射透过率的衰减;对于红外探测器则是要讨论其电噪声对红外辐射灰度分布的附加效果.     

四元红外导引头仿真信号源的实现

针对四元红外导引头半实物仿真任务的需要,提出基于“直接信号注入”的动态红外场景生成技术。通过仿真模型计算获得具有目标运动、干扰弹投放及复杂的天空、地物背景组成的动态红外场景信号,直接注入导引头电子舱,来检验和调试导引头各种跟踪与抗干扰算法,而不再需要由黑体、转台及复杂的光学系统组成的目标模拟器。重点讨论基于四元导引头工作原理的红外场景仿真信号的开发,红外场景的建模,并给出实际的工程实现方案。     

基于直接信号注入的导引头仿真技术

提出在四元红外导引头半实物仿真系统中釆用“直接信号注入”技术,将仿真模型计算生成的具有目标、对抗和背景的动态红外场景,直接注入导引头电子舱,用于验证和调试导引头各种跟踪与抗干扰算法的有效性。讨论仿真系统的结构,目标运动、干扰弹投放和复杂背景的建摸。在分析四元红外导引头工作原理的基础上,讨论动态红外场景信号的生成技术。最后介绍四元红外导引头半实物仿真系统的工程实现。     

基于运动特征的干扰弹检测方法研究

在红外成像导引头视场中，及时检测出干扰弹是红外成像导引头实现抗干扰弹干扰的前提。在弹目距离较大时，导引头处于点目标跟踪阶段，目标信噪比比较低，且没有目标形状特征可以利用，因此，对干扰弹的检测比较困难。利用干扰弹与目标运动特征的不同进行干扰弹检测是一种比较有效的方法，通过对比仿真选择目标图像在焦平面上的运动加速度作为特征量进行干扰弹检测。最后，通过数字仿真，研究了在考虑误差的情况下，各种因素对干扰弹检测概率的影响。     

红外诱饵弹建模与视景仿真实现研究

红外对抗技术在空战中具有重要的作用,利用红外诱饵弹干扰红外制导导弹,是目前应用最广泛的红外对抗方式。为了更好的研究红外对抗的效果,可视化显示红外对抗的整个过程。文中针对红外诱饵弹的特点,建立了红外诱饵弹的仿真模型,并将视景仿真技术引入到红外对抗仿真中,实现了红外诱饵弹视景仿真。通过运行仿真表明该方法准确、仿真效果直观。     

地面红外纹理的动态生成技术研究

为实现红外导引头视景仿真中地面视景的动态生成,提出了一种地面红外纹理的动态生成方法.根据太阳小时辐射量、风速、大气温度、相对湿度和不同材质地面温度的实测数据建立样本集,并基于该样本集建立了几种典型地面材质表面温度场的工程计算模型.仿真工程中,在地面材质区域纹理的基础上,结合温度场工程计算模型和由多谱段图像法生成的纹理掩膜,在着色器中动态生成地面的红外纹理.实验表明,地面温度场模型的预测结果与实测数据吻合较好,生成的地面红外纹理比较逼真,满足三维仿真工程实时性要求.     

自行高炮武器系统三维视景仿真与实现

OpenGVS是高层3DAPI，同时也是实时3D视景管理软件。以某型自行高炮武器系统综合训练系统为背景，基于先进虚拟现实和视景仿真软件MultigenCreator和OpenGVS，设计并实现了三维视景仿真。该视景软件系统由视点切换与控制、模型位置与姿态控制、网络通信、特效生成和碰撞检测五大模块组成，利用MultigenCreator进行三维环境建模，通过OpenGVS进行模型的驱动，实现了网络通信、模型计算、行为控制、碰撞检测和场景显示等功能，为模拟训练提供了逼真的近似实战的三维战场环境。介绍了视景系统的框架、功能描述及运用OpenGVS实现防空战斗场景三维显示和交互的模块化分层设计。     

基于三维视景的虚拟武器装备系统

基于三维视景的武器装备虚拟系统包括视景建模和视景驱动.三维视景建模采用高层建模软件MultiGen Creator,包括建立模型的多边形面、添加纹理、其他修饰、构造细节层次节点及设置自由度节点.视景驱动采用Vega模型驱动软件,通过选择对象、场景、观察者、运动方式及其它按钮等步骤实现.     

红外成像制导末端局部图像识别跟踪研究

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题,提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理;选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据,提出适合导弹的目标快速识别算法;通过计算红外成像制导末端目标图像,在导引头焦平面上的投影面积的变化情况,分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响,研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求,选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点;搭建红外成像制导仿真场景,对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标,减小红外成像导引头跟踪盲区,实现红外成像制导末端的平稳跟踪。     

典型末敏弹对抗可视化仿真软件研究

文中基于MATLAB/GUI软件开发了一套用于典型末敏弹对抗的可视化仿真软件,通过人机交互界面输入典型末敏弹的初始参数、气象条件等,可获得末敏弹飞行过程的实时运动状态、红外辐射特性等,并给出了相应的干扰措施,仿真结果以表格或图像形式实时输出显示.仿真结果表明,本仿真准确地反映了末敏弹运动参数的变化,控制方便,可为末敏弹的研制、对抗及战术训练提供技术支持.