光学设备辅助跟踪及模拟联调软件的设计与实现
发布时间：2021-11-04 22:32
光学测量是航天发射和武器试验外弹道测量的重要手段。目前,靶场光学跟踪测量设备存在对外数据交互接口不统一使用不便、外引导方式单一、跟踪监视情况显示不直观不全面、设备应用灵活性较差等不足。论文设计研发了一套光学设备辅助跟踪及模拟联调软件,以插件方式支持不同格式任务数据转换,设置友邻设备互引导拓宽引导数据源,设计跟踪差视窗支持跟踪监视的全域覆盖,提供了弹道转换、任务跟踪情况统计等工具集,软件具备实战、模拟联调和模拟信息中心三种模式,可有效提升设备工作效率。论文按照软件工程规范的流程,完成了需求分析、系统设计、系统实现、系统测试,主要工作包括:1.从光学测量系统硬件结构剖析入手,结合靶场装备运用存在的现实问题,分人机交互和系统功能两个方面,梳理了软件需求。2.以系统架构设计为引领,分主界面、跟踪差情况监视、配置控制中心、B码模拟、互引导生成、格式转换、数据交互、数据处理、实时数据存储和跟踪情况统计等10个方面完成了系统功能设计和模块详细设计。3.基于.NET Framework4框架在VS2013环境下使用C#语言完成了系统的编码,逐一介绍了系统各功能模块的具体实现。着重阐释了系统主界面初始化...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
78光电经纬仪近年来，导航定位技术日新月异，丰富了跟踪测量手段，使得光学测量在弹
第二章需求分析132.1光测系统硬件结构简介光学跟踪测量系统型号批次种类繁多，但国内大多主体结构类似，主要差别在于作用距离、跟踪方式及智能化程度，本文以光电经纬仪为代表对光测系统进行介绍。如图2-1所示，单台光学设备主要结构一般由跟踪机架、伺服控制分系统、主光学系统、测量分系统、图像记录分系统、视频判读分系统、监视设备、数据处理分系统、时统终端、信息交互分系统组成[2]。2.1.1跟踪机架跟踪机架是设备跟踪目标的执行机构，系统的承载平台，各光学分系统、探测器、力矩电机等均安置于紧密跟踪机架上，主要完成设备视轴指向的精密测量、仪器的精密调平。跟踪机架为三轴(垂直轴、水平轴、视准轴)地平装置[26]，机架三轴相互垂直，视准轴和水平轴可以绕垂直轴在水平面内旋转；设备主望远镜垂直安装在水平轴上，其主光轴为视准轴，可绕水平轴在垂直平面内旋转；视准轴绕垂直轴旋转的角度称为方位角，绕水平轴旋转的角度称为俯仰角。光学设备三轴间的关系图如图2-2所示。图2-2光学设备三轴间的关系示意图2.1.2伺服控制分系统主控分系统包括力矩电机、驱动电路、伺服控制工控机、机下操作单杆及配套软件。根据信息交互计算机送来的引导信息、测量分系统给出的脱靶量数据和编码器读数，控制力矩电机驱动跟踪架双轴实现对目标的自动跟踪[2]。光学设备跟踪模式有：可见光电视自动跟踪、中波红外自动跟踪、短波红外自动跟踪、高灵敏度电视自动跟踪、实时引导跟踪、理论弹道引导跟踪、人工半自动跟踪、融合跟踪等方式，大多数光测系统都具有其中的几种模式甚至全部。融合跟踪是指系统实时融合光电传感器测量信息、实时引导信息、人工半自动跟
第四章系统实现43图4-2系统配置XML架构示例图4-3数据标志码配置文件架构示例4.4.2配置控制中心实现配置控制中心类结构及相互关系如图4-4所示，配置控制中心由多个类组成，主要包括配置中心类Config、系统配置类SystemConfig、网络配置类NetConfig、模拟方案配置类SimulateConfig、转发配置类TransmitCenterData等。图4-4配置控制中心类结构及关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于修正最小二乘法的测控设备同站引导算法[J]. 庞岳峰,马占顺,张佳宁,张骞. 电子科技. 2019(03)
[2]一种光电经纬仪室内动态误差检测方法分析[J]. 王玉坤,贾娜. 智能计算机与应用. 2019(01)
[3]回顾长春光机所与“150-1”大型电影经纬仪的研制 朱云青研究员访谈录[J]. 朱云青,胡晓菁,董佩茹. 科学文化评论. 2018(01)
[4]航天测控网实时数据流量监控与分析技术[J]. 谢文杰,周晓凡,栾晓文,周荣娟. 计算机测量与控制. 2016(02)
[5]基于北斗的高速摄像机时间同步器设计[J]. 邸兴,张杰. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(01)
[6]靶场光测图像实时判读系统设计与方法[J]. 郭鹏宇,丁少闻,田尊华,张红良,张小虎. 国防科技大学学报. 2014(02)
[7]基于光电经纬仪交会测量提高GPS精度的研究[J]. 杨力,钱惟贤,赵铁鹍,顾国华,任建乐. 半导体光电. 2013(06)
[8]基于GDI+的.NET动态绘图技术的研究与应用[J]. 夏克付,张承云. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]相位差异技术在靶场光学测量设备中的应用[J]. 高昕,王建立,赵金宇,唐嘉,王建军. 飞行器测控学报. 2012(03)
[10]基于XPath的XML数据提取的C#实现[J]. 谭锋,崔亮亮. 电脑知识与技术. 2011(09)
博士论文
[1]靶场图像目标检测跟踪与定姿技术研究[D]. 王鲲鹏.国防科学技术大学 2010
[2]靶场图像运动目标检测与跟踪定位技术研究[D]. 张小虎.国防科学技术大学 2006
[3]高精度光电测控系统及其控制策略研究[D]. 车双良.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]IP测控网流量监控与分析系统的设计与实现[D]. 谢文杰.电子科技大学 2018
[2]光电经纬仪主控软件的研制[D]. 谢勇.电子科技大学 2012
[3]靶场光测定位方法研究与应用[D]. 陈犇.国防科学技术大学 2011
[4]PSD在轻武器立靶坐标测量系统中的应用研究[D]. 雷蕾.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2008
[5]光电经纬仪的小型化研究与设计[D]. 王中科.电子科技大学 2008
本文编号：3476531
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
78光电经纬仪近年来，导航定位技术日新月异，丰富了跟踪测量手段，使得光学测量在弹
第二章需求分析132.1光测系统硬件结构简介光学跟踪测量系统型号批次种类繁多，但国内大多主体结构类似，主要差别在于作用距离、跟踪方式及智能化程度，本文以光电经纬仪为代表对光测系统进行介绍。如图2-1所示，单台光学设备主要结构一般由跟踪机架、伺服控制分系统、主光学系统、测量分系统、图像记录分系统、视频判读分系统、监视设备、数据处理分系统、时统终端、信息交互分系统组成[2]。2.1.1跟踪机架跟踪机架是设备跟踪目标的执行机构，系统的承载平台，各光学分系统、探测器、力矩电机等均安置于紧密跟踪机架上，主要完成设备视轴指向的精密测量、仪器的精密调平。跟踪机架为三轴(垂直轴、水平轴、视准轴)地平装置[26]，机架三轴相互垂直，视准轴和水平轴可以绕垂直轴在水平面内旋转；设备主望远镜垂直安装在水平轴上，其主光轴为视准轴，可绕水平轴在垂直平面内旋转；视准轴绕垂直轴旋转的角度称为方位角，绕水平轴旋转的角度称为俯仰角。光学设备三轴间的关系图如图2-2所示。图2-2光学设备三轴间的关系示意图2.1.2伺服控制分系统主控分系统包括力矩电机、驱动电路、伺服控制工控机、机下操作单杆及配套软件。根据信息交互计算机送来的引导信息、测量分系统给出的脱靶量数据和编码器读数，控制力矩电机驱动跟踪架双轴实现对目标的自动跟踪[2]。光学设备跟踪模式有：可见光电视自动跟踪、中波红外自动跟踪、短波红外自动跟踪、高灵敏度电视自动跟踪、实时引导跟踪、理论弹道引导跟踪、人工半自动跟踪、融合跟踪等方式，大多数光测系统都具有其中的几种模式甚至全部。融合跟踪是指系统实时融合光电传感器测量信息、实时引导信息、人工半自动跟
第四章系统实现43图4-2系统配置XML架构示例图4-3数据标志码配置文件架构示例4.4.2配置控制中心实现配置控制中心类结构及相互关系如图4-4所示，配置控制中心由多个类组成，主要包括配置中心类Config、系统配置类SystemConfig、网络配置类NetConfig、模拟方案配置类SimulateConfig、转发配置类TransmitCenterData等。图4-4配置控制中心类结构及关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于修正最小二乘法的测控设备同站引导算法[J]. 庞岳峰,马占顺,张佳宁,张骞. 电子科技. 2019(03)
[2]一种光电经纬仪室内动态误差检测方法分析[J]. 王玉坤,贾娜. 智能计算机与应用. 2019(01)
[3]回顾长春光机所与“150-1”大型电影经纬仪的研制 朱云青研究员访谈录[J]. 朱云青,胡晓菁,董佩茹. 科学文化评论. 2018(01)
[4]航天测控网实时数据流量监控与分析技术[J]. 谢文杰,周晓凡,栾晓文,周荣娟. 计算机测量与控制. 2016(02)
[5]基于北斗的高速摄像机时间同步器设计[J]. 邸兴,张杰. 单片机与嵌入式系统应用. 2015(01)
[6]靶场光测图像实时判读系统设计与方法[J]. 郭鹏宇,丁少闻,田尊华,张红良,张小虎. 国防科技大学学报. 2014(02)
[7]基于光电经纬仪交会测量提高GPS精度的研究[J]. 杨力,钱惟贤,赵铁鹍,顾国华,任建乐. 半导体光电. 2013(06)
[8]基于GDI+的.NET动态绘图技术的研究与应用[J]. 夏克付,张承云. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]相位差异技术在靶场光学测量设备中的应用[J]. 高昕,王建立,赵金宇,唐嘉,王建军. 飞行器测控学报. 2012(03)
[10]基于XPath的XML数据提取的C#实现[J]. 谭锋,崔亮亮. 电脑知识与技术. 2011(09)
博士论文
[1]靶场图像目标检测跟踪与定姿技术研究[D]. 王鲲鹏.国防科学技术大学 2010
[2]靶场图像运动目标检测与跟踪定位技术研究[D]. 张小虎.国防科学技术大学 2006
[3]高精度光电测控系统及其控制策略研究[D]. 车双良.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]IP测控网流量监控与分析系统的设计与实现[D]. 谢文杰.电子科技大学 2018
[2]光电经纬仪主控软件的研制[D]. 谢勇.电子科技大学 2012
[3]靶场光测定位方法研究与应用[D]. 陈犇.国防科学技术大学 2011
[4]PSD在轻武器立靶坐标测量系统中的应用研究[D]. 雷蕾.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2008
[5]光电经纬仪的小型化研究与设计[D]. 王中科.电子科技大学 2008
本文编号：3476531
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