红外动态场景仿真中小目标轨迹模拟系统的设计

摘要

在军事技术飞速发展的今天,红外成像跟踪制导技术已经被当代各种高速精确制导飞行器广泛采用,红外动态场景仿真技术也随之发展起来。作为红外动态场景仿真技术的核心部分,目标轨迹模拟系统可以在室内条件下模拟导弹与目标的运动轨迹,从而检测出跟踪制导武器等红外成像光电设备的搜索识别与跟踪打击能力。本文中的小目标轨迹模拟系统就是针对红外搜索跟踪系统进行室内精度测试分析而设计的。
　　 传统的红外搜索跟踪系统的室内检测使用安放有若干不同方位和俯仰角的平行光管的检测架或大型检测台,精确度较低、体积庞大,且移动不灵活,不适合短距离的室内试验。本文设计并实现了一种小目标轨迹模拟系统,该系统包括黑体辐射源、双目标轨迹模拟器、测试上位机、测试软件几个部分,以双目标轨迹模拟器中的高精度步进电机系统驱动小目标圆盘运动,黑体温度辐射源用来提供目标温度。步进电机系统的高精度由FPGA控制的细分驱动器来实现。
　　 上位机通过RS-232串口连接步进电机系统,由VB编写的软件界面设定步进电机运行的速度、方向及运行角度值,给出目标运行实时坐标轨迹,通过测角精度算法转化为方位与俯仰角。将被测试搜索跟踪系统给出的方位与俯仰角实测值与算法得到的理论值分析比较即可得出被测试搜索跟踪系统精度。文中详细介绍了该小目标轨迹模拟系统的设计与实现,并给出了实验结果与分析。