一种对红外目标干扰模型进行精确控制的方法

技术领域

本发明涉及红外制导半实物仿真控制技术领域，尤其涉及一种对红外目标干扰模型进行精确控制的方法。

背景技术

红外制导的半实物仿真系统分为三个部分：计算机控制系统、飞行转台和红外目标模拟系统，其中，红外目标模拟系统的规模、成本和研制周期居三者之首，红外目标模拟系统用于红外目标及干扰运动信息的仿真，而目标和干扰模拟器是整个仿真系统的关键部分，模拟目标与干扰模拟器的质量直接影响仿真系统的逼真度与导弹抗干扰性能的评估。

以往半实物仿真中对于红外目标背景环境及干扰的模拟，通常是手动操作红外景象生成系统控制机，在红外景象生成系统中进行背景和干扰的合成，但人工操作对所模拟的干扰参数和释放时间不能准确把握，使得红外干扰模型的精确度和实时性得不到保证。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种对红外目标干扰模型进行精确控制的方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种对红外目标干扰模型进行精确控制的方法，采用红外制导半实物仿真装置进行精确控制，具体步骤如下：

1）搭建红外制导半实物仿真装置，所述红外制导半实物仿真装置包括仿真控制台、仿真计算机、红外目标模拟系统及仿真转台，其中，所述仿真控制台、仿真计算机与红外目标模拟系统相互连接形成仿真闭环，所述仿真转台与仿真计算机连接，仿真转台上设置有红外导引头；

2）对红外制导半实物仿真装置上电后，仿真控制台向各仿真节点发出初始化指令，仿真计算机依据不同弹道验证需求对内置的红外目标干扰控制模块进行初始设置；

3）待各仿真节点完成初始化设置后，仿真计算机实时完成动力学与运动学模型，并对仿真转台的位置和速率进行驱动，以完成弹体姿态模拟及弹目运动位置模拟；同时红外目标干扰控制模块中红外干扰的方位、距离、中心、释放时间、漫延速度、范围、持续时间、释放距离、释放速度等控制参数根据仿真计算机实时解算出的弹道数据进行相应变化；

4）红外目标模拟系统中的红外景象模拟机实时接收仿真计算机发出的干扰控制参数，并根据仿真计算机的仿真时间和弹目距离两种控制机制，对红外景象模拟机生成的红外干扰模型各模块进行合理设置，以生成红外辐射能量的杂波及发散度模型，从而达成对红外干扰模型进行实时精确控制；

5）红外目标模拟系统中的红外景象控制机在整个仿真过程中根据仿真计算机指令对红外目标场景及干扰进行释放控制；

6）红外目标模拟系统中的红外动态图像生成系统根据红外景象控制机的控制指令，将注入的红外干扰模型与红外目标场景进行融合，以实现干扰环境的逼真模拟；

7）红外目标模拟系统中的红外成像系统将红外动态图像生成系统的图像信号转变为红外图像，并将红外图像经光学系统处理后输送至红外导引头的光学系统，使红外导引头光学系统可清晰地观察到红外图像。

在本发明中，所述红外目标模拟系统红外景象模拟机、红外景象控制机、红外动态图像生成系统及红外成像系统，其中，所述红外景象模拟机一端与仿真计算机连接，所述红外景象模拟机另一端与红外景象控制机、红外动态图像生成系统连接，且红外景象控制机与红外动态图像生成系统连接，红外动态图像生成系统与红外成像系统连接。

在本发明中，所述红外景象模拟机与红外动态图像生成系统通过电缆线连接。

在本发明中，所述红外景象控制机与红外动态图像生成系统通过电缆线连接。

在本发明中，所述红外动态图像生成系统与红外成像系统通过电缆线连接。

在本发明中，所述仿真控制台、仿真计算机与红外目标模拟系统通过实时网络系统相互连接形成仿真闭环，以实行仿真计算机与红外景象控制机对模拟干扰的并行控制，红外干扰模型由红外景象模拟机根据仿真计算机的红外控制参数实时响应生成；红外动态图像生成系统将红外景象模拟机中的目标场景与红外干扰模型进行融合后，在红外成像系统中实现信号转换，为红外导引头提供模拟目标。

在本发明中，所述红外制导半实物仿真装置支持两种工作模式，在进行红外导引头静态测试时，由红外目标模拟系统单独使用，即由红外景象控制机发送命令给红外图像生成系统，以完成对目标场景和干扰的各项指定功能；在对导弹进行动态测试时，红外目标模拟系统作为红外制导半实物仿真装置的一个分系统，通过实时网络系统与仿真计算机互连，红外目标模拟系统根据仿真计算机解算的弹道及红外目标干扰的方位、距离、中心、释放时间、漫延速度、范围、持续时间、释放距离、释放速度等控制参数实时响应，并将相关参数实时反馈回仿真控制台，形成仿真闭环。

有益效果：本发明中红外景象模拟机实时接收仿真计算机发出的干扰控制参数，并根据仿真计算机的仿真时间和弹目距离两种控制机制，对红外景象模拟机生成的红外干扰模型各模块进行合理设置，以生成红外辐射能量的杂波及发散度模型，从而达成对红外干扰模型进行实时精确控制，有效提高红外导弹抗干扰性能评估的置信度；该套仿真装置的使用，不仅节省研制经费，且加快研制周期，具有很好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的红外目标干扰模型进行精确控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1所示的一种对红外目标干扰模型进行精确控制的方法，采用红外制导半实物仿真装置进行精确控制，具体步骤如下：

1）搭建红外制导半实物仿真装置，所述红外制导半实物仿真装置包括仿真控制台1、仿真计算机2、红外景象模拟机3、红外景象控制机4、红外动态图像生成系统5、红外成像系统6、实时网络系统7、电缆线8及仿真转台9，其中，所述仿真控制台1一端与仿真计算机2连接，仿真计算机2与仿真转台9、红外景象模拟机3连接，仿真转台9上设置有红外导引头，所述仿真控制台1另一端与红外景象模拟机3连接，所述红外景象模拟机3与红外景象控制机4、红外动态图像生成系统5连接，且红外景象控制机4与红外动态图像生成系统5通过电缆线8连接，红外动态图像生成系统5与红外成像系统6连接，并在仿真控制台1、仿真计算机2、红外景象模拟机3、红外景象控制机4及仿真转台9之间引入实时网络系统7，以实行仿真计算机2与红外景象控制机4对模拟干扰的并行控制，红外干扰模型由红外景象模拟机3根据仿真计算机2的红外控制参数实时响应生成；红外动态图像生成系统5将红外景象模拟机3中的目标场景与红外干扰模型进行融合后，在红外成像系统6中实现信号转换，为红外导引头提供模拟目标；

红外景象模拟机3与红外动态图像生成系统5通过电缆线8连接；

2）对红外制导半实物仿真装置上电后，仿真控制台1向各仿真节点发出初始化指令，仿真计算机2依据不同弹道验证需求对云层、烟幕、水汽、爆炸、火焰、诱饵等内置的红外目标干扰控制模块进行初始设置；

3）待各仿真节点完成初始化设置后，仿真计算机2实时完成动力学与运动学模型，并对仿真转台9的位置和速率进行驱动，以完成弹体姿态模拟及弹目运动位置模拟；同时红外目标干扰控制模块中红外干扰的方位、距离、中心、释放时间、漫延速度、范围、持续时间、释放距离、释放速度等控制参数根据仿真计算机2实时解算出的弹道数据进行相应变化；

4）红外景象模拟机3实时接收仿真计算机2发出的干扰控制参数，并根据仿真计算机2的仿真时间和弹目距离两种控制机制，对红外景象模拟机3生成的红外干扰模型各模块进行合理设置，以生成红外辐射能量的杂波及发散度模型，从而达成对红外干扰模型进行实时精确控制；

5）红外景象控制机4在整个仿真过程中根据仿真计算机2指令对红外目标场景及干扰进行释放控制；

6）红外动态图像生成系统5根据红外景象控制机4的控制指令，将注入的红外干扰模型与红外目标场景进行融合，以实现干扰环境的逼真模拟；

7）红外成像系统6将红外动态图像生成系统5的图像信号转变为红外图像，并将红外图像经光学系统处理后输送至红外导引头的光学系统，使红外导引头光学系统可清晰地观察到红外图像；

在上述步骤4）～步骤7）中，红外制导半实物仿真装置支持两种工作模式，在进行红外导引头静态测试时，将由红外景象模拟机3、红外景象控制机4、红外动态图像生成系统5、红外成像系统6组成的红外目标模拟系统单独使用，即由红外景象控制机4发送命令给红外图像生成系统5，以完成对目标场景和干扰的各项指定功能；在对导弹进行动态测试时，红外目标模拟系统作为红外制导半实物仿真装置的一个分系统，通过实时网络系统7与仿真计算机2互连，红外目标模拟系统根据仿真计算机2解算的弹道及红外目标干扰的方位、距离、中心、释放时间、漫延速度、范围、持续时间、释放距离、释放速度等控制参数实时响应，并将相关参数实时反馈回仿真控制台1，形成仿真闭环。