导引头变跟踪点红外图像仿真建模研究

本文以第四代红外成像空空导弹制导半实物仿真过程中导引头对变跟踪点红外图像仿真的需求为研究目的,在分析变跟踪点红外图像仿真需求与传统的采用固定跟踪点红外仿真图像差异的基础上,采用了全新的基于导引头光轴指向的变跟踪点红外图像仿真建模方法.该建模方法利用导引头伺服跟踪平台的实时跟踪参数和仿真战情参数建立了完整的变跟踪点红外图像仿真模型,解决了以往采用固定跟踪点红外图像仿真方法所导致的弹道末端红外图像仿真的原理误差,可满足第四代红外成像空空导弹导引头半实物仿真中红外目标和红外干扰弹图像变跟踪点的仿真需求.     

基于变跟踪点的红外场景仿真原理及关键技术研究

由于基于固定跟踪点的红外场景仿真技术不能真实考核导引头对目标要害部位的识别及跟踪性能,这无法满足第四代红外成像制导空空导弹的新要求。本文针对基于固定跟踪点红外场景仿真存在的问题进行了分析,提出了基于变跟踪点的红外场景仿真原理,并对影响变跟踪点红外场景仿真工程应用的关键误差因素进行建模及定量仿真分析,指出了变跟踪点红外场景仿真误差的敏感因素,可为变跟踪点红外场景仿真的工程化应用提供技术参考。     

复杂场景的红外成像建模和仿真

红外成像技术的不断发展对仿真技术提出了新的要求。复杂场景的红外图像建模是红外成像仿真中的一个重要内容。复杂场景一般包括目标、干扰和环境背景等对象,直接建模非常困难。提出了一种先分别建模,再经数字合成得到复杂场景红外图像的方法。对一个有云天空背景下,目标穿越云层并投放干扰的复杂场景进行了建模和仿真,结果表明,该方法能够正确地对复杂场景进行红外成像模拟,且能够清楚地显示图像中目标和背景辐射的相互影响。     

基于OpenFlight API的建筑物场景自动建模及红外仿真

针对建筑物场景红外仿真真实性差、对国外软件依赖性强的现状,提出了一种新的适用于大规模建筑物场景自动建模及红外仿真的方法。该方法利用Google Earth提供的高分辨率航片中的阴影和地形信息,结合OpenFlight API自动建立建筑物场景三维模型,解决了数字高程数据、楼层数据缺失条件下的建模难题;通过对航片中不同城市地物的分割建立材质标号图像,利用理论分析的方法建立了建筑物场景中不同地物的红外辐射特征方程,离线生成了零视距红外纹理,并增加大气以及探测器作用效果,提高了红外场景的描述细节和真实性。     

空空导弹红外目标仿真系统研究

文章介绍了导弹实时仿真系统的总体情况,分析了空空导弹红外目标仿真系统的组 成、功用及特性,并提出了该系统的优点和问题。     

脉冲雷达跟踪误差对速度影响的分析与仿真

首先建立起了几种典型误差项的分解模型及变分关系，然后定量地分析了各个误差源对目标运动速度的影响，最后通过仿真计算绘制了一组影响函数的变化曲线。     

目标与场景的红外特性建模与仿真软件的发展

目标与场景的红外特性建模与仿真是红外成像仿真与红外成像系统性能评估的一项关键的支撑技术。近20多年来国外已经系统地建立了对各种目标和背景环境及干扰的红外辐射特性的建模、仿真方法,并开发了多种专用软件和商用软件。综述了国外近年来发展的主要的目标与场景的红外辐射特性建模与仿真软件。     

红外成象制导系统跟踪误差分析

本文着重讨论红外成象制导系统在目标从弥散斑到面源的整个成象跟踪过程中,影响跟踪精度的主要误差源,并对3种主要误差源进行了详细分析,得到了在一定跟踪算法基础上信噪比与跟踪误差的关系,给出了减小误差优化系统的途径和方法,并利用计算机仿真验证了分析结果。     

光伏电池输出特性与最大功率点跟踪的仿真分析

根据太阳能光伏电池的等效电路特点,建立了相应的光伏电池组件的仿真模型。该模型可以实现在不同光照强度和温度下光伏组件的输出特性,在此模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法(MPPT)。在众多最大功率追踪方法中,扰动法有着比较优秀的控制效果。针对最常用的最大功率点跟踪方法-扰动观察法,提出一种改进型的扰动法算法,通过仿真结果和实验证明该方法在一定程度上可解决光伏电池输出非线性的问题,有效避免跟踪偏差,提高光伏电池的输出效率,且动态响应速度快,使光伏系统具有良好的动态和稳态性能。     

用于场景仿真的红外成像模型及其有效性分析

结合辐射传输定律,对计算机图形学中常用的光照模型进行了一系列改进,得到了简化的可用于场景仿真的红外成像计算模型.具体改进如下:1)增加了几何体表面的温度分布和材料参数;2)在模型中引入了自发辐射项和探测器特性参数.采用光线跟踪方法构建了以该模型为基础的红外场景成像模拟仿真系统,可生成任意观察视角的3D场景红外图像.对三个典型场景进行了红外成像计算,用中波红外探测器采集到的红外图像进行对比.主观比较可看出该计算模型生成的图像与实采图像在基本特征上是相似的,验证了该模型的有效性.定量比较也说明模拟图像与实际图像在主要特征上相符,但绝对亮度上存在较大差异,分析了原因,并提出了改进方向.     

导弹仿真中误差组合技术研究

数字仿真在导弹中的作用越来越大.而导弹在使用过程中必然存在有误差,例如制导站测量误差、姿态角装订误差,惯组测量误差(3个加表和3个陀螺)等,综合考虑这些误差,对误差原理进行整理和分析,寻找出同方向一致的规律性,找出组合中构成导引头角度预定最大偏差,减少仿真次数,大大加速导弹的数字仿真过程.     

跟踪误差补偿下星地光通信地面模拟实验分析

为了分析跟瞄误差对星地光通信链路的影响,采用LabVIEW对接收光信号进行了采集,通过理论分析和实验验证,取得了不同动态误差补偿下接收光终端的信号时域特征。结果表明,出射功率为23dBm、跟瞄误差为10μrad情况下,通信系统可以稳定工作;当跟瞄误差为80μrad或伺服系统出现震荡时,通信系统性能急剧下降。     

基于空战评估的红外空空导弹功能仿真

红外空空导弹是最有效的近距空战杀伤武器,但其工作机理复杂,干扰环境多变,仿真出来的导弹很难与真实导弹的性能相符.为了简化仿真过程、提高仿真结果确性,摒弃复杂的物理仿真从导弹的功能仿真切入,注重导弹的识别、导引、控制、运动过程.首先建立基于三自由度的导弹数学模型,简化导弹运动方程;其次将抗干扰方法分类,分析导引头进入抗干扰状态和没进入抗干扰状态抗干扰的不同机理;最后建立以导弹、诱饵、飞机为主体的仿真平台,以脱靶量、导弹轨迹、抗干扰概率做为仿真结果的评价.仿真结果表明,仿真的红外空空导弹模型简单、易于实现、抗干扰结果与真实导弹接近,能够满足空战评估的基本要求.     

红外目标模拟器CIG系统延时误差分析及补偿

研究红外成像制导半实物仿真系统目标模拟器延时误差对制导控制系统仿真的结果置信度影响问题,针对目标红外特性模拟要求,分析了目标模拟器的误差影响因素,提出了误差补偿算法。首先基于红外目标模拟原理,分析了影响仿真精度的主要误差源;然后根据红外CIG延时误差产生机理,分析了延时误差对几何分辨率、角度分辨率、动目标横向位置、动目标径向位置的影响;最后推导了红外CIG系统延时误差补偿算法。仿真结果和测试结果表明,本文方法有效补偿了红外CIG系统延时误差,提高了仿真结果精度,为红外成像制导武器系统优化设计提供了依据。     

船载式水声跟踪系统定位原理及误差分析

阐述了水下定位系统的研究意义和基本分类,介绍了船载式水声跟踪系统的定位原理、实现方法,以及优点和不足之处,给出定位计算及姿态修正公式。针对声速、基阵孔径、时延值和姿态角等参数对系统产生的误差,进行理论公式推导和分析,最后给出系统误差公式。结合误差公式和随机误差理论,分析了跟踪系统的定位误差来源,并给出减小误差的基本方法。     

反辐射导弹仿真试验系统误差分析

反辐射导弹仿真试验是以雷达对抗仿真试验系统为平台进行的,由于雷达对抗仿真试验系统存在天线阵列通道幅相不平衡、微波暗室多路径传输、三轴仿真转台误差及转台中心与导引头不同心等误差因素,因而会影响反辐射导弹仿真试验。针对仿真试验系统特点,分析并计算了天线阵列通道幅相不平衡等各误差因素对仿真试验造成的测向误差,最后给出了反辐射导弹仿真试验系统误差分析结果。     

舰载光电跟踪系统跟踪误差源分析

根据目标信息在舰载条件下各个环节中的传递过程,分析光电跟踪系统跟踪性能各种影响因素,给出了主要的误差源.在考虑不同误差属性的基础上,给出了脱靶量测量误差在伺服控制系统中的传递方法.同时,给出伺服系统动态滞后误差、扰动力矩产生的跟踪误差,以及由于舰船运动对跟踪性能的影响.     

雷达模拟训练系统电视跟踪视景仿真实现

电视跟踪是雷达系统多模式跟踪方式中重要的一种,基于图像绘制技术实现了电视跟踪系统的视景仿真。详细描述了电视跟踪视景仿真的实现方法,包括系统设计、序列图像采集方法、全景图像的合成算法以及视景图像生成算法,并进行了算法优化和视景仿真实现。该方法已成功应用于某多功能相控阵雷达模拟训练系统的开发,仿真效果较为逼真。