[发明专利]一种含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真方法

说明书

本发明公开一种含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真方法，该方法包括以下步骤：构建含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真系统；确定含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真系统布局；建立目标的光学特性模型及仿真控制模型；建立静态恒星场景物理效应模型；目标场景与恒星场景的动态合成。本发明针对现有光学成像仿真方法在仿真含有目标与恒星干扰复杂场景存在的与实际场景不等效技术问题，提出了一种合成投影式光学成像半实物仿真方法，该方法有效地解决了含有恒星干扰的目标与环境的仿真问题，为光学目标与环境仿真提供一种新的技术途径。

技术领域

本发明涉及一种光学目标与环境的仿真方法，更具体地，涉及一种含有目标和恒星干扰物的光学目标与环境场景的仿真方法。

背景技术

目标与环境光学场景仿真是光学制导控制半实物仿真试验的一项重要内容，其主要功能是模拟飞行器飞行过程中光学探测设备视场所见到的“目标、干扰物”场景，光学目标环境场景仿真要表现目标光学特性、干扰物的光学特性和相对于目标的动态特性、目标相对于飞行器的视线角运动特性。

现有的光学与环境场景仿真方法由两个设备共同实现，首先是由目标与环境模拟器生成目标/干扰仿真场景，同时表现干扰物相对于目标的角运动特性，然后将目标与环境模拟器置于二维视线角运动设备上，通过二维视线角运动装置带动目标模拟器运动，实现目标相对于飞行器的视线角运动特性模拟，并将目标与环境场景显示于光学探测设备前，于是实现了“目标、干扰物”的光学场景动态仿真。

由于图像仿真计算机在复杂面目标的光学分布特性以及多干扰场景的仿真方面具有不可比拟的优越性，因此现有光学仿真通常采用成像式目标与环境模拟器。

“目标+恒星干扰”光学场景仿真是目标与环境仿真的新需求。恒星作为一种干扰物，不同于现有仿真场景中的普通干扰物，如果采用上述现有方法，需图象仿真计算机实时补偿恒星在惯性坐标系中的角位移，以严格保持恒星相对于惯性空间不动的特性，而由于图象仿真计算机的帧延迟，导致这种图像式相对运动的慢补偿与快速的二维视线角运动设备的不同步性，使含有恒星环境的目标与环境场景仿真与实际场景严重不等效。

因此需要提出一种含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真方法，解决现有仿真方法无法满足“目标、恒星干扰”的光学目标与环境场景仿真问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真方法，该方法包括以下步骤：

S1：构建含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真系统；

S2：确定含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真系统布局；

S3：建立目标的光学特性模型及仿真控制模型；

S4：建立静态恒星场景物理效应模型；

S5：目标场景与恒星场景的动态合成。

优选地，仿真系统包括仿真计算机、二维视线角运动设备、成像式目标模拟系统、成像式恒星模拟系统和球面投影幕。

进一步优选地，成像式目标投影系统投影于所述球面投影幕，包括目标图像仿真计算机和成像式目标投影器。

优选地，成像式恒星投影系统投影于所述球面投影幕，包括恒星图像仿真计算机和成像式恒星投影器。

进一步优选地，步骤“S2：确定含有目标和恒星干扰物的光学场景仿真系统布局”，具体包括以下步骤：

S201：确定球面投影幕球心O，球面投影幕距离球心O的距离半径为R；