激光半主动制导半实物仿真系统零位标定方法

基于漫反射屏的激光半主动制导半实物仿真系统由漫反射屏、激光目标特性模拟激光器、二自由度目标视线运动模拟反光镜、激光干扰特性模拟激光器、二自由度干扰视线运动模拟反光镜、三自由度导弹飞行姿态模拟转台、仿真计算机和仿真总控系统等组成,各分系统工程研制完成后,需要确定各分系统的安装位置和方向。本文主要总结了各分系统安装定位方法和零位标定方法,对类似系统的建设具有指导意义。

256×256元MOS微电阻阵列动态场景生成装置

基于MOS电阻阵列的动态场景生成装置所生成的红外动态图像具有帧频高和动态范围宽等优点。且装置体积小、质量轻、抗振抗冲击能力强,是红外制导半实物仿真系统目标/干扰环境模拟器的优选之一。本文介绍了256×256元MOS微电阻阵列动态场生成装置的系统组成、工作原理、设计方法和达到的技术状态,可以为制导武器半实物仿真红外成像目标模拟器的设计提供参考。

红外图像转换器传递函数测试方法

红外图像转换器是红外成像制导武器半实物仿真系统红外成像目标模拟器的重要组成部分,用于产生动态红外目标/干扰环境特性图像。图像传递函数是评价图像转换器性能优劣的一项综合性技术指标,包含了图像在不同等效黑体温度条件下,不同分辨率对应的图像调制度。叙述了红外图像转换器图像传递函数的定义和测试方法,用经过标定的热像仪和光学放大系统对红外图像转换器产生的图像进行放大,测试了亮、暗条纹的辐亮度,计算了条纹对的对比度。描述了红外热像仪的标定方法和使用注意事项,给出了256×256元MOS电阻阵列红外图像转换器图像传递函数的测试结果。该文可作为红外图像转换器性能考核的参考。

基于MOS电阻阵列的红外成像目标模拟器系统冷反分析和解决方法

针对基于MOS电阻阵列的红外成像目标模拟器系统在工程应用中产生冷反的问题,本文分析了MOS电阻阵列结构特点和MOS电阻阵列红外成像目标模拟器存在的问题。利用MOS电阻阵列表面的镜面特性,提出了一种解决冷反现象的设计策略,以及成像目标模拟系统集成的光机调试方法,并验证了该设计策略和集成方法的有效性。

红外干扰特征建模及其仿真装置

红外干扰特征建模及其仿真装置是评估红外制导导弹抗干扰性能的重要手段，它要求真实地再现红外干扰的物理特征和运动特征，并要求能同时实现红外目标和红外干扰仿真。本文主要描述红外干扰特征建模的方法及其仿真装置。

基于五轴转台红外目标/干扰模拟器的实施方案

基于五轴转台的红外制导武器半实物仿真系统,以目标 /干扰环境成像质量好、光能利用率高、目标视线误差小为特色,是红外半实物仿真领域的佳作。而基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的轻质量和抗震动、抗冲击性能,是其中的关键。本文介绍了基于五轴转台红外目标 /干扰模拟器的实施方案, 系统设计过程中为减轻其质量采取的一系列重要的措施,以及系统误差源的分析和误差的分配原则。

红外动态景象生成装置辐射特性测试方法

红外动态景象生成装置是红外目标、背景模拟系统的重要组成部分,用于生成红外动态场景。基于微电阻阵列的红外动态景象生成装置,由图像生成计算机、微电阻阵列红外图像转换器、图像转换与驱动系统、光学投射系统等组成。动态景象生成装置的红外辐射特性,是描述其所生成图像品质的重要指标,也是微电阻阵列系统非均匀性修正的依据。基于微电阻阵列红外动态景象生成装置辐射单元小、辐射能量弱、成像帧频高的特点,描述了一种辐射特性测试方法,该方法将动态景象生成装置作为一个被测整体,以红外热像仪监视、单元探测器扫描测试为基本途径,较好解决了微电阻阵列红外动态景象生成装置辐射特性测试中的一系列问题。

红外成像制导半实物仿真目标图像生成技术

为实现半实物仿真中红外成像目标的模拟,依托红外动态景象模拟器,进行了成像目标的建模与仿真研究。基于当前主流战机及其红外干扰弹的调研数据,,建立了典型目标的三维模型和辐射模型,根据目标飞行数据求解干扰运动轨迹,生成图像序列以驱动成像系统完成成像目标的仿真。经工程应用证明,该仿真模型逼真可靠,提高了红外成像制导控制系统研究的验证水平。

256×256元MOS电阻阵驱动方法研究

基于MOS电阻阵的红外场景模拟器是半实物仿真系统中的关键设备。介绍了256×256元MOS电阻阵的结构和工作原理,研究了其驱动方法,详细介绍了驱动系统中图像数据传输电路和驱动控制逻辑电路的设计。驱动系统与电阻阵的联合实测结果表明:驱动系统的图像刷新频率达231.4帧/秒,单元像素灰度分辨率为16 bit。经实际使用,该驱动方法完全满足红外成像制导武器测试和半实物仿真的使用需求。

红外成像目标模拟器的应用探索

红外成像目标模拟器是红外成像制导半实物仿真的核心组成部分,随着制导半实物仿真对目标真实度要求的不断提高,模拟器也在不断改进以适应新的试验要求。当前的模拟器无法满足多样化的仿真需求,而更新一代模拟器的研制难度较大,投入也更高。基于现有的红外成像模拟器,讨论了通过对目标模拟器的改造与扩展,拓展了其应用范围,使其更符合半实物仿真的需求。

基于电阻阵的多谱段目标模拟器设计

针对红外制导控制半实物仿真对多谱段目标模拟器的需求,对多谱段红外目标模拟器进行了研究。对国内外研究现状进行了简要的介绍,分析了多谱段目标模拟的设计思路和原理。通过设计多电阻阵的真空环境箱保证系统性能;通过详细的光学分析计算对光路变焦准直和光路合束原理进行了研究。设计了基于多电阻阵光路对准合成原理的多谱段红外目标模拟器方案。研究表明方案可行,并提出方案能达到的技术指标。

反射式红外多波段准直投影光学系统设计

针对红外制导半实物仿真领域的红外多波段准直投影系统的应用需求,基于同轴三反射系统的物像关系和初级像差理论,计算出系统的初始结构参数,并综合运用了光阑离轴、视场离轴和ZPL语言辅助优化等方法对同轴反射式系统进行离轴优化设计,设计出一个工作波段为1～12μm、视场为8°、焦距为360 mm、出瞳距为1 300 mm的反射式红外多波段准直投影系统。结果表明,在截止频率为10 lp/mm处,波段1～3μm的MTF>0.81,波段3～5μm的MTF>0.63,波段5～8μm的MTF>0.42,波段8～12μm的MTF>0.20,系统体积为240 mm×460 mm×307 mm,达到设计要求。

基于RTX的直流电动干扰伺服控制系统

介绍了一种采用RTX(real-time extension)实时操作系统内核、运动控制卡、伺服驱动器、光纤卡、直流电动机组成的直流电动干扰伺服控制系统,并给出了控制策略。伺服运动控制的控制模式采用位置环、转速环、电流环构成的三闭环控制系统,将PCI总线的运动控制卡AD8948和PC机结合起来,充分利用PC机的信息处理能力和运动控制卡的运动控制能力。针对Window操作系统实时性较差,引入了RTX,可以有效地解决操作系统实时性问题;针对位置环系统模型不仅具有非线性还具有时变性,采用神经元PID控制算法,不但计算简单,而且实时性容易实现.实验结果表明采用"Windows+RTX"作为软件平台,采用神经元PID作为控制策略,可以实现运动控制器、Windows、RTX相互配合,在Windows操作系统平台下,该干扰伺服控制系统位置跟踪性能比较好。

半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究

为了满足红外制导武器半实物仿真试验的需求,提出了一种使用红外动态景象模拟器模拟红外干扰弹运动特性的方法,建立了图像坐标系下目标-干扰运动学模型;采用MOS电阻阵列红外动态景象模拟器实现了干扰运动特性的模拟,成功应用于某型红外制导武器半实物仿真试验。

红外成像制导空空导弹半实物仿真技术研究

红外成像制导半实物仿真技术可用于红外成像制导武器的研制、试验和性能评定。本文介绍了一种红外成像制导半实物仿真技术,包括半实物仿真系统设计方案以及仿真方法等。

红外干扰特征建模及其仿真装置

红外干扰特征建模及其仿真装置是评估红外制导导弹抗干扰性能的重要手段。它要求真实地再现红外干扰的物理特征和运动特征,并要求能同时实现红外目标和红外干扰仿真以及可模拟双目标等多种功能。本文主要描述红外干扰特征建模的方法及其仿真装置的设计思想。

基于双MOS电阻阵列的双波段红外图像生成技术研究

针对红外双波段制导系统半实物仿真目标及环境图像生成的问题,开展双波段红外图像生成技术研究。介绍了近年来国内外双波段红外图像生成系统的发展状况,分析了双波段红外图像生成的工作原理和模式,提出了一种基于双MOS电阻阵列复合的双波段红外图像生成系统的设计方案,阐述了MOS电阻阵列双波段辐射特性标定方法和双电阻阵列像元素对准方法,最后给出了双波段红外图像生成系统的结构设计结果、合束镜的透过率曲线以及图像像元素对准结果,并给出了双波段辐射亮度的计算结果。

大气衰减在半实物仿真中的研究与应用

红外半实物仿真目标特性与实际的接近程度直接影响试验的结果,目标辐射特性的变化不仅与距离有关系,更受到大气环境的影响。本文基于以MOS电阻阵为核心的红外动态场景生成器的工作过程,对大气衰减的计算进行工程化的探讨,研究了大气吸收与大气散射对目标特性变化的影响,在探讨大气吸收的影响时着重与水蒸气和二氧化碳的影响,通过查表法来进行计算。在目标模拟中加入大气衰减环节,使目标特性的模拟更贴近于实际。

复杂环境背景下典型飞行器表面红外反射特性研究

飞机蒙皮对于背景辐射的反射可以作为红外目标识别的辐射源,但背景辐射通常来源于太阳辐射和地面背景辐射等辐射的综合作用,其复杂性和多变性也可能使飞机的红外反射辐射严重干扰红外制导的准确性,因此,研究复杂环境背景下的飞机蒙皮红外反射特性对于红外目标识别和红外导弹制导等应用具有重要意义。本文基于Schlick双向反射分布函数(BRDF)模型,结合有限元方法,利用反向蒙特卡洛法计算辐射遮挡因子,在MODTRAN软件环境下计算大气光谱透过率,针对不同条件下的飞机红外反射辐射特性进行研究。结果表明,不同探测角度和探测波段对飞机红外反射特性具有很大影响,且飞机蒙皮的反射辐射具有分布非均一性特点。

随机惯性权重微粒群算法的BRDF参数反演

材料表面的反射特性一般由双向反射分布函数(BRDF)表征,其理论计算模型已大体满足实际需要。随着计算机计算速度与效率的提升,结合实验数据利用智能优化算法反演BRDF理论计算模型的未知参数,以此获得材料表面BRDF分布的方法逐渐成为研究主流。对于BRDF理论计算模型中的Schlick计算模型和Cook-Torrance计算模型,基于实验数据利用随机惯性权重微粒群算法分别对铝合金和钛合金的未知参数进行反演计算,并与实验数据进行了比较。结果表明,Schlick计算模型可以更好地表征铝合金与钛合金材料的表面反射特性。