[发明专利]一种动态多目标电模拟系统

说明书

本发明涉及一种动态多目标电模拟系统，包括目标模拟计算机、目标模拟软件和基于CPCIE的图像传输模块。目标模拟计算机中的目标模拟软件可由外部数据触发模拟或本地设置模拟不同相机参数、噪声背景、指定天区恒星背景、不同目标特征及运动方式的多目标图像，并合成相应的目标模拟图像，目标模拟图像经由基于CPCIE的图像传输模块实时传至空间观测设备的图像处理模块。本发明的动态多目标电模拟系统结构简单，支持热插拔，扩展性强，传输速率高，并具有较强地通用性，实现了实验室内对空间观测设备图像处理模块相关功能及性能的验证，极大节省了研制成本，缩短了开发周期。

技术领域

本发明涉及一种动态多目标电模拟系统，特别涉及一种基于CPCIE的电模拟系统。

背景技术

空间观测设备通常用于空间定姿、图像处理、目标的自动识别、实时跟踪等。为了考核空间观测设备的目标识别、跟踪能力等指标，在设备出厂前，需要对其进行严格的测试与评估。

目前目标模拟通常采用光模拟方式。光模拟装置通常是针对观测相机特定参数设计的,当观测相机参数发生改变时,光模拟装置大多需要重新设计或更改，使得光模拟装置的通用性有所欠缺。采用光模拟方式进行空间观测设备图像处理模块测试时,需要光模拟装置、观测相机与图像处理模块连接协同工作，若观测相机未能在图像处理模块测试前研制完成，可能会影响图像处理模块的测试进度，这使得光模拟方式对观测相机的依赖性较强。此外，光模拟方式通常研制周期较长，开发成本较高。

发明内容

本发明的目的在于针对光模拟方式的局限性，提供了一种动态多目标电模拟系统，该系统是基于CPCIE的电模拟系统，传输速率高，支持热插拔，扩展性强，有较好的可维护性。

本发明的技术解决方案：一种动态多目标电模拟系统包括目标模拟计算机、目标模拟软件和基于CPCIE的图像传输模块。目标模拟软件安装在目标模拟计算机中，它主要负责数字目标场景图像的实时模拟显示与输出等。目标模拟计算机可通过以太网或RS422等接口与仿真设备相连，通过CPCIE接口与基于CPCIE的图像传输模块相连。目标模拟软件可自动采集仿真设备输入的数据信息，同时结合本地相关模型参数的配置生成相应的目标模拟图像，根据仿真设备秒脉冲的触发，目标模拟图像经由基于CPCIE的图像传输模块的输出接口实时输出给空间观测设备的图像处理模块，方便图像处理模块相关功能和性能的验证。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块是一个图像传输卡，插在目标模拟计算机主机上。该传输模块主要由FPGA，缓存器，CPCIE接口，并行LVDS接口，Camera Link接口和RS422秒脉冲构成。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块输出接口采用隔离芯片，以防止损坏外部设备。此外，还采用了数据错误处理机制保证了传输数据的正确性。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块配套软件包括模块驱动程序和模块应用API。模块驱动程序使用驱动框架设计；模块应用API采用动态链接库的方式进行封装，由目标模拟软件调用。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块通过CPCIE接口将外部秒脉冲信号以消息中断的方式实时发送给目标模拟计算机的目标模拟软件。另外，目标模拟软件通过CPCIE接口将生成的目标模拟图像传至基于CPCIE的图像传输模块。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块通过并行LVDS接口或Camera Link与空间观测设备的图像处理模块相连。其中，并行LVDS输出接口分为两路，一路输出到图像处理模块，一路返回到基于CPCIE的图像传输模块，返回的目标模拟图像经由基于CPCIE的图像传输模块上传给目标模拟计算机的目标模拟软件，用于显示验证输出图像的正确性。

进一步地，所述的基于CPCIE的图像传输模块采用FPGA硬件编程，为保证数据传输的实时性及可靠性，选择基于DMA的数据发送和接收方式，并分配足够的乒、乓空间，保证数据的无缝缓存和数据流的连续性。