基于虚拟图像注入的目标模拟器设计

提出了一种新的基于虚拟图像注入的目标模拟器的研究方法。该方法基于速度追踪原理。模拟器从主控计算机获得跟踪设备及目标的参数,用DSP产生图像数据,FPGA控制图像时序,最后通过Camera Link接口将目标跟踪的图像数据发送出去,完成对目标捕获及跟踪的模拟训练过程。给出了软、硬件实现的方案和结构。跟踪捕获过程可以达到目标场景的全景性和实时性,能够满足光电跟瞄设备的运行维护与操作训练要求。

一种用于敏感图像快速加密的图像注入技术仿真

为了提高敏感图像的加密速度,保证敏感图像的安全传输,提出一种用于敏感图像快速加密的图像注入技术。给出敏感图像快速加密的原理图,介绍图像注入技术的结构,逻辑控制层通过从TCP层接收到的接收端反馈信息对当前的网络流量情况进行分析,通过调整UDP数据包的打包大小与注入时间,使UDP层能够安全、快速地注入加密敏感图像包。详细分析了网络流量的控制过程。在进行仿真实验时,对一幅涉及军事的敏感图像进行加密,依次进行丢包率分析实验和注入图像质量分析实验。实验结果表明,该文方法丢包率低于双正交变换方法,采用该文方法进行图像注入得到的结果具有较高的可靠性;该文方法的像素相关系数和加密耗时均优于双正交变换法,灰度直方图和原图灰度直方图基本相同,注入图像质量更佳。

一种应用于飞行场景仿真的图像注入模块设计

飞行场景仿真测试是目标特征捕获系统研制过程的重要组成部分,针对目标特征捕获系统模拟飞行场景仿真对场景图像显示的实时性以及数据传输高速率等挑战,本文提出了一种应用于飞行场景仿真的高速图像注入模块设计方案:以FPGA为核心器件,控制USB 3.0接口与LVDS总线实现图像的高速传输,利用FPGA进行图像转换提高图像显示的实时性,并采用基于乒乓操作的双缓存结构保证数据传输的连续性;实验结果表明,该模块在实现1.4Gbps图像传输速率的同时,保证了图像显示实时性与传输正确性。

基于数字图像注入式星图识别跟踪闭环仿真系统

地面外场观星测试和室内动态星模拟器测试是星敏感器姿态测量系统的两种测试方式。由于注入式仿真试验不受核心显示器等关键器件的制约,在有限的条件下也是一种有效的处理方式。星图模拟闭环仿真系统的关键技术是闭环构建和天球星图仿真。将导航星库、数字图像生成器与飞行器运动方程综合处理,控制闭环系统延时,精确仿真目标像素位置,是保证闭环构建逼真度的主要途径;采用天空背景辐射模型仿真,并融入噪声仿真,是保证天球星图仿真逼真度的关键。本文介绍仿真实验系统组成,并就以上两关键技术进行分析、论证。

基于FPGA的红外图像仿真注入系统

设计了一种新的图像注入系统来实现PC机仿真图像到红外处理系统的直接传输。首先,该系统利用USB2.0接收PC机对外场实测数据仿真得到的BMP格式文件,用FPGA控制由两个SDRAM组成的缓冲模块进行图像缓存,然后通过Camera Link接口传送出去。系统数据缓存采用乒乓操作,避免了数据处理时无法持续接收而丢失有效数据的现象。测试时用图像采集卡进行图像采集并显示。结果表明,该系统具有速度快、实时性好、稳定性高等特点,可替代光电跟瞄设备进行仿真训练及设备的动态检验。

注入式红外成像仿真系统设计

根据红外成像系统的仿真试验需求,设计并实现了一套128像素×128像素的注入式红外成像仿真系统。详细介绍了注入式红外成像仿真系统的设计方案,论述了硬件系统的关键技术和实现方法,介绍了软件实现方案和系统调试方法。试验测试结果表明,模拟图像的帧频达到100 Hz,单元像素的灰度分辨率为16-bit,精度达14-bit。经实际使用表明此系统满足设计指标要求。

红外导引头注入式闭环试验的边界能力及一致性

提出一种采用数字图像注入式方法进行红外成像导引头闭环仿真和性能测试的方法。由于注入式仿真试验时红外导引头的红外探测分系统被图像仿真和图像注入设备取代不参与工作,故导引头稳定跟踪回路性能会发生变化。为使注入式闭环仿真试验结果准确可信,建立了评价红外成像导引头仿真试验和实际工作两种情况下稳定跟踪回路性能一致性的指标体系,给出了一致性评估方法。最后,建立了红外成像导引头稳定跟踪回路仿真模型,开发了红外导引头数字图像注入式闭环半实物仿真试验系统并在一导引头实物平台上开展了实验。结合建模仿真与实验验证手段得到了红外导引头数字图像注入式闭环半实物仿真试验系统的边界能力。结果表明:在失调角延时小于73ms,失调角误差小于0.18°,目标运动最大角速度小于1(°)/Hz时,导引头在注入式仿真试验和实际工作两种情况下的稳定跟踪性能可保持一致。实验结果为红外成像制导武器快速形成图像注入式闭环试验鉴定能力奠定了基础。

红外告警和跟踪设备注入式仿真时空映射方案

针对红外侦察告警和捕获跟踪设备注入式仿真中的时空映射问题,定义了作战域与仿真域空间坐标系及作战时间与仿真时间、逻辑时间等时间量。以作战域红外侦察告警/捕获跟踪设备站点坐标系与仿真域设备码盘坐标系为桥梁,建立动态战情空中目标位置映射关系;以作战时间与逻辑时间为桥梁,建立时间映射关系。提出了红外侦察告警/捕获跟踪设备定位、定向、定姿误差仿真方法及情报信息仿真方法,解决了注入式仿真试验中的时空一致性,提出的时空映射方案在某型红外捕获跟踪设备多目标处理能力实验中得到了应用和验证,为快速形成红外告警和跟踪设备数字图像注入式闭环试验鉴定能力打下了坚实基础。

红外成像对抗中导引头伺服系统建模与分析

红外成像制导武器对抗是光电对抗的重点领域。在红外成像制导对抗数字图像注入式闭环半实物仿真试验时,由于红外导引头传感器被图像生成和图像注入计算机取代不参与工作,需要建立准确的导引头伺服控制系统的传递函数模型,进行仿真实验和实际工作两种情况下导引头控制回路性能的等效性分析。基于此,结合某型红外成像导引头的结构组成特点,将导引头划分为七个不同的功能模块,提出了导引头伺服控制系统建模的总体设计方法。采用机理建模和实验测试结合的方法建立了该型导引头完整的伺服系统模型,导引头在幅值5°,频率2 Hz弹体正弦扰动下的光轴能够保持稳定,经过测试,导引头实际输出弹目视线角和角速率能够高精度稳定跟踪真实的弹目视线角和角速率,结果验证了伺服控制系统数学模型的准确性。研究成果为同类设备伺服系统的建模和红外成像制导武器对抗图像注入式闭环仿真测试实验提供了方法和模型支持。