多目標紅外視景仿真技術研究.pdf

1、先進的導彈攻防技術在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中占有重要的一席之地。以較低的成本模擬多樣化作戰(zhàn)場景,滿足紅外攻防武器測試的實際需求成為研究熱點。視景仿真技術對軍事裝備及戰(zhàn)場環(huán)境進行很好的模擬,使人獲得真實、自由的視覺感受,是武器裝備開發(fā)和性能測試過程中的有效手段。當前大部分研究將注意力集中在單純的視景仿真程序開發(fā)或半實物仿真系統(tǒng)的搭建,沒有形成完整的紅外武器性能測試系統(tǒng);仿真對象多為某一特定戰(zhàn)場目標,與復雜的真實戰(zhàn)場環(huán)境存在一定差別。將視景仿真技術應用到

2、現(xiàn)有半實物仿真系統(tǒng)架構(gòu)中,并且在仿真程序中添加多個相互作用的運動目標,使仿真結(jié)果更加真實可靠,為紅外武器開發(fā)和性能評估提供解決方案,具有重要的價值和意義。
　　本課題結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術,空氣動力學和紅外輻射相關理論,以天空背景下飛機飛行過程中發(fā)射紅外干擾彈的場景為原型,通過對這一戰(zhàn)場環(huán)境下的作戰(zhàn)過程建立模型并進行仿真研究,最終搭建多目標復雜戰(zhàn)場環(huán)境下的通用紅外視景生成系統(tǒng)。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先,對干擾彈運動規(guī)律和整

3、個場景紅外輻射特性進行研究:以空氣動力學理論為基礎,采用有限元分析方法,對紅外干擾彈所處的空間流場進行建模分析;以普朗克定律為理論依據(jù),充分考慮有關輻射強度的各種影響因素,分析場景和運動目標的紅外輻射輻射特性,完成紅外視景仿真實驗前期準備工作。
　　其次,設計多目標紅外仿真系統(tǒng)的軟件方案。結(jié)合Creator和VegaPrime開發(fā)環(huán)境建立飛行目標和飛行場景的三維模型并進行視景仿真;設計圖像接收、實時參數(shù)計算和PXI設備驅(qū)動等視景仿

4、真系統(tǒng)配套軟件,實現(xiàn)飛行器進行紅外防御場景的實時仿真、圖像數(shù)據(jù)的實時傳輸以及模擬陣列驅(qū)動器的控制。
　　之后,搭建以PXI總線為核心的系統(tǒng)硬件平臺,建立圖像生成計算機、工業(yè)控制計算機和陣列驅(qū)動器之間的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。對紅外模擬陣列驅(qū)動器進行重點設計,實現(xiàn)由數(shù)字圖像數(shù)據(jù)到模擬電壓信號的轉(zhuǎn)換,進而點亮紅外模擬陣列,形成真實的紅外輻射源。
　　最后,完成仿真系統(tǒng)各功能單元的測試和聯(lián)接,搭建完整紅外視景仿真系統(tǒng),通過實驗結(jié)果進行觀察分