[发明专利]一种弹载线阵激光成像引信快速仿真方法

说明书

本发明公开的一种弹载线阵激光成像引信快速仿真方法，属于激光引信技术领域。本发明通过建立线阵激光成像引信发射模型，使用射线模拟激光成像引信的发射过程和接收过程，实现弹载线阵激光成像引信快速成像仿真。本发明针对不同线数、不同角分辨率的激光成像引信进行不同起始位置、飞行速度、攻击角、脱靶量、交会角度、脱靶方位、导弹滚转角、偏航角、俯仰角等交会姿态下的快速仿真，高效生成多种交会姿态下的弹载线阵激光成像引信点云数据集，具有实际生成效果相似度高、生成速度快的优点。本发明占用资源低、获取信息更直观、仿真效率高，生成的弹载线阵激光成像引信仿真点云数据集，能够适用于高速弹载激光成像引信局部稀疏点云目标识别。

技术领域

本发明涉及一种弹载线阵激光成像引信快速仿真方法，属于激光引信技术领域。

背景技术

引信是利用环境信息、目标信息或平台信息，在保证勤务和发射安全的前提下，按预定策略对弹药实施起爆控制的装置。激光成像引信是近炸引信的三大体制之一，具有抗电磁干扰能力强、定距精度高等优点，广泛应用于空空导弹、地(舰)对空导弹、反辐射导弹、反辐射无人机等多种武器平台，是终端武器系统实现精确打击与高效毁伤的关键。基于目前国内器件的工艺水平和成熟度，从工程实现角度考虑，现有成像体制中，基于线阵推扫方式的激光成像引信最适用于弹目交会下对目标的精细化探测和识别。由于线阵激光成像引信硬件成本较高，一旦硬件确定后，发射线阵数目不能随意更改，加之弹目交会条件多变且实验难度大成本高，难以从实验角度获取合适且足够多的数据用于目标识别。通过计算机模拟弹载线阵激光成像引信成像过程并生成数据集，采用弹载线阵激光成像引信快速仿真方法，可有效解决获取大量数据集问题。目前常用的激光成像引信仿真方法是基于光子发射或基于激光光斑模拟，这两种方法计算量大，占用资源较多，生成数据速度较慢，不利于实时信息处理，更不利于后续目标识别工作。另外，传统的成像仿真方法往往需要获取目标的全局信息才能实现对目标的特征提取与识别，并不适用于复杂高速弹目交会场景。而高速弹目交会下的弹载线阵激光成像引信需要在获取较为稀疏的局部目标信息时输出起爆信息，从而实现高效毁伤。因此，通过计算机高效仿真弹载线阵激光成像引信成像过程并快速实时生成稀疏点云数据集，为实现复杂场景下的局部稀疏点云成像和目标识别提供基础，在激光成像引信目标识别技术中具有重要意义。

发明内容

针对现有基于光子发射的激光成像引信仿真方法占用资源高、仿真效率低下，无法适用于高速弹载线阵激光成像引信局部稀疏点云快速生成问题。本发明目的是提供一种弹载线阵激光成像引信快速仿真方法，通过建立线阵激光成像引信发射模型，使用射线模拟线阵激光成像引信的发射过程和接收过程，实现弹载线阵激光成像引信快速成像仿真。本发明相比传统光子发射的仿真方法，仿真过程更为简单，获取信息更直观，效率更高；在此基础上，本发明可针对不同线数、不同角分辨率的激光成像引信进行不同起始位置、飞行速度、攻击角、脱靶量、交会角度、脱靶方位、滚转角、偏航角、俯仰角等交会姿态下的快速仿真，高效生成多种交会姿态下的弹载线阵激光成像引信点云数据集，具有实际生成效果相似度高、生成速度快的优点。本发明生成的弹载线阵激光成像引信快速仿真点云数据集，能够适用于高速弹载激光成像引信局部稀疏点云目标识别。

本发明公开的一种弹载线阵激光成像引信快速仿真方法，包括如下步骤：

步骤一、建立目标坐标系。

以目标几何中心为原点，取OX_t轴为目标移动方向，建立右手三维直角坐标系OX_tY_tZ_t。若目标静止，规定目标坐标系OX_tY_tZ_t为全局坐标系，记作OX_gY_gZ_g。

步骤二、建立导弹坐标系。