捷联成像制导武器半实物仿真系统中视景仿真目标模拟器的设计与实现

发布时间：2022-01-07 21:20

　　捷联成像制导武器是实现高精度打击的重要武器。半实物仿真实验是检验捷联成像制导武器作战效能的一种较为经济和有效的途径,是制导武器研制过程中的关键环节。本文采用基于Vega/Creator/VC的虚拟现实技术建立目标模拟器,模拟制导武器飞行过程中所观测到的目标动态场景,构建捷联成像制导武器半实物仿真系统。完成的主要工作如下:（1）提出了视景仿真器的总体设计框架。首先,分析了虚拟现实技术的国内外研究现状;其次,介绍了视景仿真系统的开发工具;最后,针对捷联成像制导武器半实物仿真系统的功能需求,对视景仿真目标模拟器进行了总体设计,提出了构建视景仿真目标模拟器的流程。（2）建立了制导武器攻击地面固定/移动目标的场景数据库。首先,采用Multigen Creator完成了大规模地形模型、角色模型和三维目标模型的制作;然后,采用Vega将这些模型加入到一个场景中形成场景数据库文件,并且完成了FLT文件封装。（3）建立了交互式视景仿真目标模拟器。首先,采用Visual C++调用Vega进行场景渲染并设计了用户交互界面;其次,通过串口通信接收仿真机发来的惯导数据,实时更新捷联导引头在视景仿真器中的位置来... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
    1.2 捷联成像制导武器半实物仿真系统
        1.2.1 捷联成像半实物仿真系统构成
        1.2.2 视景仿真目标模拟器
    1.3 相关技术的研究现状
        1.3.1 虚拟现实技术
        1.3.2 基于虚拟现实技术的仿真系统国外研究现状
        1.3.3 基于虚拟现实技术的仿真系统国内研究状况
    1.4 本文组织结构及创新点
        1.4.1 本文组织结构
        1.4.2 本文创新点
第二章 视景仿真系统的开发工具
    2.1 视景仿真系统开发所需的硬件条件及软件平台
        2.1.1 系统硬件条件
        2.1.2 软件编译环境
    2.2 三维景物仿真建模工具
        2.2.1 Creator简介
        2.2.2 OpenFlight格式优势
        2.2.3 Creator应用界面介绍
    2.3 视景仿真平台Multigen Vega
        2.3.1 Vega简介
        2.3.2 Vega功能特点
        2.3.3 Vega的应用前景
    2.4 基于MFC的程序开发
    2.5 本章小结
第三章 视景仿真器的总体设计及场景建模
    3.1 视景仿真器的总体设计
        3.1.1 视景仿真器的功能分析
        3.1.2 视景仿真器的总体框架
    3.2 场景地形模型的制作
        3.2.1 创建地形数据库的步骤及数据组织
        3.2.2 高程数据的获取与转换
        3.2.3 创建地形模型
        3.2.4 地形纹理映射
        3.2.5 添加景物特征
    3.3 三维坦克模型的建立
    3.4 目标模型的创建
    3.5 FLT文件封装
    3.6 本章小节
第四章 视景仿真器的实现与时间测试
    4.1 Vega三维场景构建
        4.1.1 LynX图形用户界面相关参数的设置
        4.1.2 基于MFC的交互
        4.1.3 捷联导引头位姿更新
    4.2 场景三维模型的引入
        4.2.1 在地形数据库中引入外部模型
        4.2.2 地形数据库层级结构中添加目标模型
        4.2.3 图片目标模型的制作引入
    4.3 目标模型的运动实现
        4.3.1 动目标固定路径运动实现
        4.3.2 动目标实时自定义的运动实现
    4.4 多窗.显示及特效实现
        4.4.1 多通道窗.实现
        4.4.2 碰撞检测设置
        4.4.3 碰撞特效实现
    4.5 仿真器的实现及时间测试
        4.5.1 仿真平台用户接
        4.5.2 仿真平台时间测试
    4.6 本章小结
第五章 基于全捷联成像制导半实物仿真系统的视景平台测试与应用
    5.1 全捷联成像制导半实物仿真系统的构建
        5.1.1 半实物仿真系统的结构
        5.1.2 半实物仿真系统的摄像头标定
        5.1.3 坐标系约定
    5.2 基于视景仿真系统的目标识别与跟踪算法仿真实现
        5.2.1 动目标测试结果与分析
        5.2.2 静目标测试结果与分析
        5.2.3 图片目标测试结果与分析
        5.2.4 实验总结
    5.3 基于视景仿真系统的目标识别与跟踪算法考核
        5.3.1 图像灰度相关匹配算法
        5.3.2 基于爬山法的归一化相关算法的识别
        5.3.3 基于视景仿真系统对算法的考核
        5.3.4 实验总结
    5.4 全捷联成像制导半实物仿真实验
        5.4.1 试验项目与试验内容
        5.4.2 实验过程与结果
        5.4.3 实验结论
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]弹体飞行视景实时仿真系统的设计与实现[J]. 邹冬冬,李兴玮.  系统仿真学报. 2013(S1)
[2]空空导弹仿真系统的设计[J]. 张世欣,韩应都.  电子科技. 2012(07)
[3]Vega环境下的某飞行器视景仿真的实现[J]. 朱晓辉,江浩.  现代电子技术. 2012(13)
[4]基于Vega的虚拟小镇漫游系统设计[J]. 赵蔚,段红.  计算机技术与发展. 2012(04)
[5]空空导弹攻击过程视景仿真研究[J]. 李保刚.  计算机技术与发展. 2012(03)
[6]基于MFC的Vega应用程序发布[J]. 陶阳.  电脑编程技巧与维护. 2011(21)
[7]基于Creator/Vega的虚拟海战视景系统仿真[J]. 龚琳.  测绘科学. 2012(04)
[8]基于VC和Vega Prime联合开发的巡航导弹仿真系统研究[J]. 彭亮,黄心汉.  中南大学学报(自然科学版). 2010(01)
[9]空面导弹飞行视景仿真系统研究[J]. 陶鹏,刘怀勋,高宏峰.  微型机与应用. 2009(22)
[10]基于MFC和Vega的导航仿真系统[J]. 怀红旗,王爱民.  现代电子技术. 2009(02)

博士论文
[1]成像制导中的图像预处理及目标识别技术研究[D]. 高阳.西北工业大学 2006

硕士论文
[1]末敏弹红外图像制导中机场跑道的提取与跟踪技术研究[D]. 朱宪伟.国防科学技术大学 2004



本文编号：3575290