[发明专利]一种半实物仿真动态跟踪系统及方法

说明书

本发明专利公布一种半实物仿真动态跟踪系统及方法，解决动态跟踪系统中体积重量较大的目标模拟器或光源系统运动控制困难、运动控制精度低、系统庞大不易调整等问题。该系统通过引入两个反射镜，将目标模拟器投射出的光线，经两次反射后进入跟踪相机，利用反射镜的运动跟踪目标模拟器的运动。将一个反射镜安装在圆形轨道上，使其沿圆形轨道公转，同时该反射镜可进行自转，以确保经其反射后的光线始终可以投射到圆形轨道的中心。同时，为保证目标模拟器位置保持不动，在该反射镜与目标模拟器之间，布置另外一个反射镜，实现光线传递的作用。整个装置系统简单，也可以引入第三反射镜实现锥形视场的二维跟踪，并可根据需要，方便地更改系统参数，适用于各种跟踪系统的识别测试。

技术领域

本发明涉及一种光学跟踪装置，具体涉及一种用于半实物仿真系统投射图像动态跟踪的系统及方法。

背景技术

目前国内外在对空中动态目标辐射特性的研究手段中，半实物仿真方法因其具有灵活高效、节约大量实验费用、可模拟复杂和特殊背景等优势，在军事领域和国民经济中被广泛应用。

为验证设备对动态目标的识别和跟踪，半实物仿真系统需要提供目标运动特性的仿真，能实现这一功能的方案有很多种，典型的包括以下两种：第一种，将目标模拟器模拟得到运动目标的辐射特性和复杂背景特性结果直接投射到漫反射屏上，让待验证设备对经漫反射屏反射的结果进行采集；第二种，使目标模拟器按照预定的方式进行运动，类似经纬仪中动靶标的方法，让被验证设备跟着目标模拟器进行运动。漫反射屏需要根据目标投射特性研制对应的漫反射屏，相比而言，采用动靶标的设计方法，对不同谱段、不同强度的目标模拟器具有更强的适用性，对靶场或实验室建设更加友好，节省人力和物力资源。

当目标模拟器尺寸重量较小时，控制其按照预定轨迹运动较为简单，精度也容易控制，但随着半实物仿真系统功能逐渐增加，目标模拟器的尺寸和重量也越来越大，较大物体运动的精度控制越来越复杂，因此，本发明提出一种用于半实物仿真系统投射图像动态跟踪的系统及方法，其原理是使目标模拟器不动，发出的模拟图像经两块相对运动的反射镜反射后，与待验证设备进行入瞳匹配，实现运动目标的识别和跟踪。

发明内容

本发明的目的是解决目标模拟器尺寸重量较大时运动难控制、投射精度难保证等问题，提供一种利用双反射镜反射实现动态目标识别跟踪的投射系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种半实物仿真动态跟踪系统，包括目标模拟器1、第一反射镜8、第二反射镜3、跟踪相机6，其特殊之处在于：还包括相机转台5、第一反射镜转台7、第二反射镜转台10、圆形轨道4；

所述第一反射镜8设置在第一反射镜转台7上，且位于目标模拟器1的出射光路上；

所述目标模拟器1的出瞳光线中心入射到第一反射镜8的旋转中心线上；

所述第二反射镜转台10设置在圆形轨道4上，且绕圆形轨道4回转运动；

所述跟踪相机6设置在相机转台5上；相机转台5的旋转中心与圆形轨道4的中心重合；

所述第二反射镜3设置在第二反射镜转台10上，用于将经第一反射镜8的反射光线反射至跟踪相机6；

进一步地，所述目标模拟器1安装在目标模拟器固定三角架9上；

进一步地，所述第二反射镜转台10下方有凹槽，安装在有凸起滑轨的圆形轨道4上。