多模复合导引头信息融合测试系统设计与开发

摘要

多模复合制导技术是现代国防军事领域中的热点研究问题，作为复合导引头的核心，复合制导信息融合方案及相关算法一直在不断发展并且日趋成熟。与此同时，针对导引头的干扰技术也在不断发展中，复合制导武器所面临的干扰背景越来越复杂。如何模拟现代战争中的复杂干扰环境并验证信息融合系统的各项性能成为迫切需要解决的问题。本文针对在TMS320C6678平台上实现的信息融合系统，基于计算机建模仿真技术设计开发了一套多模复合导引头信息融合测试系统，并通过仿真实验对一种分布式信息融合方案及相关算法的融合精度、抗干扰性能以及实时性进行了直观、精确的验证。 首先，论文对一种分布式信息融合方案进行了介绍，并结合文献资料，对方案中所涉及的时空配准、航迹关联、目标鉴别和航迹融合等关键技术的算法理论进行了一一阐述。 然后，论文在充分调研相关文献的基础上对雷达/红外/激光复合导引头所面临的干扰进行了分类并重点研究分析了雷达距离波门拖引干扰、红外干扰弹、激光角度欺骗干扰等几种典型干扰的作用原理，进而对干扰进行了点迹层面的建模仿真。在此基础上，以比例导引法作为导引头的制导率，模拟了导弹在复杂干扰背景下对目标的搜索和跟踪过程，进而仿真生成了导引头前端的观测数据，供信息融合系统调试使用。 接下来分析了信息融合测试系统的设计需求，并根据设计需求详细划分了测试系统的功能模块，进而基于UML建模的设计思想，对软件的类图和用例图进行了设计。在此基础上，结合现有硬件资源，在Qt5.8.0开发环境下开发了多模复合导引头信息融合测试系统。在开发过程中，利用文件读写、UDP通信、交互界面、图形绘制等一系列软件设计方法对测试系统的数据生成、数据通信、结果显示和性能评估等功能进行了详尽的设计实现，并对测试系统可能出现的运行时异常进行了总结和处理。 最后，利用信息融合测试系统对一种分布式信息融合方案进行了一系列仿真实验，实验结果表明，测试系统具备为信息融合方案及相关算法提供软件调试和性能验证的功能，为复合制导信息融合技术的工程化应用提供了仿真数据支持和技术参考。

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