[发明专利]一种高帧频短延时动态场景仿真生成系统和方法

说明书

本发明公开了一种高帧频短延时动态场景仿真生成系统和方法，所述动态场景仿真系统包括动态场景仿真主机、图像处理计算机、目标生成器和同步曝光信号发生器，其中动态场景仿真主机，用于根据动态场景的仿真需求生成目标特性数据，并传输至所述图像处理计算机；同步曝光信号发生器，用于根据动态场景的采样时间产生同步曝光信号，并传输至所述目标生成器产生硬件中断信号以触发所述图像处理计算机；图像处理计算机根据接收的所述硬件中断信号，使用所述目标特性数据进行计算生成三维场景数据并传输至所述目标生成器，所述目标生成器根据所述三维场景数据生成可视的光学图像。本发明提供的实施例能够提高动态场景仿真生成系统的精度和可靠性。

技术领域

本发明涉及动态场景仿真领域，特别是涉及一种高帧频短延时动态场景仿真生成系统和方法。

背景技术

动态场景仿真生成系统的实时性直接决定着整个仿真系统的置信度，对高帧频短延时动态场景生成技术提出了更高要求。高帧频可及时更新最新状态信息，短延时可保证系统响应特性。动态场景生成延时是光学场景仿真系统的主要组成部分，传统的动态场景生成方式为图像处理计算机根据实时场景特性完成图像计算，并经显卡DVI输出给目标生成器刷新产生辐射场景。该方法存在系统延时长且不稳定等问题。经过测试，从图像处理计算机接收动态场景仿真主机实时数据开始，至目标生成器产生仿真场景，帧频为100Hz时，存在大于40ms的不稳定延时，严重影响了半实物仿真系统的精度和可靠性。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一方面提供一种高帧频短延时动态场景仿真生成系统，包括动态场景仿真主机、图像处理计算机、目标生成器和同步曝光信号发生器，其中

动态场景仿真主机，用于根据动态场景的仿真需求生成目标特性数据，并传输至所述图像处理计算机；

同步曝光信号发生器，用于根据动态场景的采样时间产生同步曝光信号，并传输至所述目标生成器产生硬件中断信号以触发所述图像处理计算机；

图像处理计算机根据接收的所述硬件中断信号，使用所述目标特性数据进行计算生成三维场景数据并传输至所述目标生成器，所述目标生成器根据所述三维场景数据生成可视的光学图像。

进一步地，所述同步曝光信号为模拟信号、TTL信号或光隔输入信号。

进一步地，所述目标生成器包括硬件中断生成单元、图像数据接收单元和目标图像生成单元，其中，

硬件中断生成单元根据接收的所述同步曝光信号调整所述目标生成器的时序，并根据所述同步曝光信号的持续时间和所述图像处理计算机的计算和传输能力生成所述硬件中断信号，包括第一中断信号和第二中断信号，用于控制所述图像处理计算机的时序；

图像数据接收单元用于接收所述图像处理计算机生成的三维场景数据，并传输至所述目标图像生成单元；

目标图像生成单元响应于同步曝光信号生成可视的光学图像。

进一步地，所述图像处理计算机包括图像计算单元和数据传输单元，其中

图像计算单元响应于所述第一中断信号开始计算并生成三维场景数据；

数据传输单元响应于所述第二中断信号开始传输所述三维场景数据至所述目标生成器。

进一步地，所述三维场景数据包括多个数据帧，所述图像处理计算机的图像计算单元还包括存储器；

所述存储器包括乒乓结构的第一存储单元和第二存储单元，用于交替存储所述三维场景数据的数据帧；

所述目标生成器的图像数据接收单元包括乒乓结构的第一缓存单元和第二缓存单元，用于交替存储接收到的三维场景数据的数据帧。

本发明第二方面提供一种利用第一方面所述的高帧频短延时动态场景仿真生成系统的动态场景仿真生成方法，包括：