[发明专利]海面红外对抗仿真系统

权利要求书

1.一种海面红外对抗仿真系统，其特征在于，包括：

场景模拟单元，用于模拟海面目标与打击的对抗场景，所述对抗场景中设置多个元素，所述元素至少包括：目标；

红外探测单元，用于从所述对抗场景中搜索所述目标；

干扰单元，用于设置干扰参数和干扰策略，生成并发射干扰；

控制单元，用于控制所述红外探测单元在所述对抗场景中搜索所述目标，并在所述目标遭受打击时，控制所述干扰单元发射所述干扰；

所述干扰包括冷干扰和热干扰；

应用粒子演化模型模拟所述干扰；

所述粒子演化模型：粒子在空气中受到重力、浮力、空气摩擦力、风力的作用，分为：

竖直方向影响的加速度因子G、与粒子速度方向相反的摩擦影响的加速度因子F_r、与风速相同方向的风力影响加速度因子W；

G、F_r、W都是标量，相应的则是带上相应方向的向量；运动参数p、υ、a的演化模型为；

p′＝p+υΔt×SmallRand()；

υ′＝υ+aΔt×SmallRand()；

其中，p′、υ′、a′表示新时刻粒子的位置、速度、加速度，s是任意方向上粒子的投影面积；将运动参数演化模型都乘以一个SmallRand()；SmallRand()表示一个接近1的随机数，是0.99到1.01的均匀分布；

加速度的计算考虑重力、浮力，与体积有关，空气摩擦力与粒子在速度方向的投影面积有关，风力等效为一个风速方向的外力，用表示；

其他参数的演化模型采用最简单的线性演化模型；公式为：

r＝t/l；

c′＝rc₁+(1-r)c₂；

其中，t表示粒子的存在时间，l表示粒子的生命，r代表粒子存在时间占粒子生命的比例；

使用线性演化模型，渲染模型；

渲染模型的核心是解决参数显示问题，确定颜色、透明度、尺寸参数；

每一个粒子使用一个用烟雾状纹理做贴图的正方形面片表示，面片的法线方向使用Billboarding来确定；正方形面片的尺寸为

用透明度表示烟雾密度，烟雾密度越大，透明度越小；透明度的取值范围是[0，1]；烟雾密度接近空气密度的时候，透明度取值为0；使用方程来计算透明度；其中α是透明度，C是可以调节的比例系数；

面源包括两个部分：烟幕单元和伞挂单元；烟幕单元爆炸剧烈，产生大量的燃烧碎块并迅速下落，下落的过程中释放烟雾，烟雾滞留在空中，形成干扰；爆炸过程由粒子系统实现；下落的每一个碎块各自用一个独立的粒子系统实现，其初始位置和速度也由一个粒子系统产生，只使用其中粒子的速度和位置；伞挂单元持续燃烧释放烟雾，由一个粒子系统实现。

2.如权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，还包括：

噪声单元，用于模拟所述红外探测单元的噪声，所述噪声单元由所述控制单元控制。

3.如权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述红外探测单元包括：

红外成像模块，用于生成所述对抗场景的红外图像；

跟踪模块，用于从所述红外图像中搜索所述目标。

4.如权利要求3所述的仿真系统，其特征在于，所述红外成像模块还用于：

获取所述多个元素的环境参数，根据所述环境参数获取光谱辐射出射度；

根据所述光谱辐射出射度获取预定波长区间的辐射亮度；

根据所述辐射亮度获取大气对红外辐射的影响；

根据所述辐射亮度对不同情形下的所述目标进行红外渲染；

建立大气传输模型，并根据所述大气传输模型实现对所述影响的模拟。

5.如权利要求3所述的仿真系统，其特征在于，所述跟踪模块还用于：

获取当前所述红外图像的目标区域；

对所述红外图像的当前帧的所述目标区域进行分析以获取分析结果，根据所述分析结果获取目标通道；

对所述当前帧的所述目标区域进行双后向映射，获取映射图；

获取所述目标在所述映射图的中心。