一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统及工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，包括依次相连接的对抗态势想订模块、红外目标模型加载模块、仿真控制及数据获取模块、三维场景实时渲染模块、传感器采样模块、传感器图像量化模块；对抗态势想订模块和仿真控制及数据获取模块均用于与主仿真机相连接；传感器图像量化模块用于与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块相连接；该一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统仿真速度快、使用灵活、且实时性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机仿真
，具体涉及一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统及工作方法。
技术介绍
随着红外制导技术在武器系统中的广泛使用，其在应用过程中所需要解决的问题也日益突出，如何在实验室高逼真度的再现外场的作战环境，测试、评价红外制导系统的作战性能和能力，逐渐成为当前红外制导仿真急需解决的发展方向。CMOS电阻阵红外场景模拟器是一种最为逼近真实自然环境红外物理特性的动态仿真器，在国外欧美等测评中心的红外制导系统仿真中大量使用，可根据计算机生成的数据驱动高动态实时产生红外辐射场景，接入红外制导武器系统的半实物仿真回路，完成实时仿真。对于红外制导半实物仿真而言，CMOS电阻阵提供了红外场景模拟的器件和环境，软件驱动决定了仿真的可信度和逼真度，因此，欧美等国家在器件研制基础上，投入大量人力、物力、财力进行CMOS电阻阵驱动软件系统的设计和研制，美国PRISM、TTIM、JRM系统，北约的NIRATAM，南非的OSSIM系统，法国SESIM系统都已在电阻阵系统中成功应用，对典型空中目标、地面海洋背景、天空环境等典型场景实现了高逼真度的模拟再现，动态特性和实时特性好，具备能量辐射机特性和多光谱辐射特性。国内CMOS电阻阵器件分辨率已经达到256×256级别，现已在多个红外制导型号仿真中得到应用，但是在相应的测试系统中，与主仿真机连接进行实时仿真时，所生产的目标图像多为静态图像，红外目标大小、形状等不能随着想订数据动态改变，仿真速度慢，不灵活，且实时性无法保证。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种仿真速度快、使用灵活、且实时性好的应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统及工作方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，包括依次相连接的对抗态势想订模块、红外目标模型加载模块、仿真控制及数据获取模块、三维场景实时渲染模块、传感器采样模块、传感器图像量化模块；对抗态势想订模块和仿真控制及数据获取模块均用于与主仿真机相连接；传感器图像量化模块用于与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块相连接；上述对抗态势想订模块用于接收主仿真机发送的对抗态势想订数据，并传输给红外目标模型加载模块，红外目标模型加载模块根据对抗态势想订数据加载目标模型；上述仿真控制及数据获取模块读取红外目标模型加载模块中的目标模型，接收主仿真机发送的仿真控制命令和仿真数据，将目标模型和仿真数据传输至三维场景实时渲染模块，经实时渲染，将三维场景数据传输至传感器采样模块，传感器采样模块将三维场景数据进行光电信号转换，将电信号传输至传感器图像量化模块，将电信号转换为图像数据，传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，根据CMOS电阻阵的非均匀性数据修正图像数据，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器。进一步地，还包括器件测试系统、遥测驱动系统、图像采集系统和硬件检测系统；还包括电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块；器件测试系统、遥测驱动系统、图像采集系统和硬件检测系统均与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块的输入端相连接，电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块的输出端用于与CMOS电阻阵红外场景模拟器相连接；上述器件测试系统用于调取数据库中的第一数据参数，并将第一数据参数传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，将修正的第一数据参数传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器；上述遥测驱动系统用于调取数据库中的第二数据参数，并将第二数据参数传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，将修正的第二数据参数传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器；上述图像采集系统用于采集图像数据，并将图像数据传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器；上述硬件测试系统用于接收系统参数数值，并将系统参数数值传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，将修正的参数数值传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器。本专利技术还公开了上述一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统的工作方法如下：该抗态势想订模块接收主仿真机发送的对抗态势想订数据，并传输给红外目标模型加载模块，红外目标模型加载模块根据对抗态势想订数据加载目标模型；仿真控制及数据获取模块读取红外目标模型加载模块中的目标模型，接收主仿真机发送的仿真控制命令和仿真数据，将目标模型和仿真数据传输至三维场景实时渲染模块，经实时渲染，将三维场景数据传输至传感器采样模块，传感器采样模块将三维场景数据进行光电信号转换，将电信号传输至传感器图像量化模块，将电信号转换为图像数据，传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块，根据CMOS电阻阵的非均匀性数据修正图像数据，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器。本专利技术一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统具有如下优点：1.系统实现了较好的人机交互功能，软件系统采用模块化设计，体系合理结构简单易于扩展。2.电阻阵驱动流程清晰，实现了高帧频场景生成，16bit数据位图像获取，解决了实时性问题，提高了图像数据精度，完成了数据实时搬运及逐帧修正，实现电阻阵系统的红外场景渲染生成及实时修正驱动。3.可与红外制导武器的半实物仿真系统无缝连接，支撑红外制导武器系统的测试与仿真。4.仿真速度快，灵活。附图说明图1是本专利技术中应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统与其他系统连接的结构示意图；其中：1.对抗态势想订模块；2.红外目标模型加载模块；3.仿真控制及数据获取模块；4.三维场景实时渲染模块；5.传感器采样模块；6.传感器图像量化模块；7.电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块；8.主仿真机；9.CMOS电阻阵红外场景模拟器；10.器件测试系统；11.遥测驱动系统；12.图像采集系统；13.硬件检测系统。具体实施方式本专利技术一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，如图1所示，包括依次相连接的对抗态势想订模块1、红外目标模型加载模块2、仿真控制及数据获取模块3、三维场景实时渲染模块4、传感器采样模块5、传感器图像量化模块6；对抗态势想订模块1和仿真控制及数据获取模块3均用于与主仿真机8相连接；传感器图像量化模块6用于与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块7相连接；对抗态势想订模块1用于接收主仿真机8发送的对抗态势想订数据，并传输给红外目标模型加载模块2，红外目标模型加载模块2根据对抗态势想订数据加载目标模型；仿真控制及数据获取模块3读取红外目标模型加载模块2中的目标模型，接收主仿真机8发送的仿真控制命令和仿真数据，将目标模型和仿真数据传输至三维场景实时渲染模块4，经实时渲染，将三维场景数据传输至传感器采样模块5，传感器采样模块5将三维场景数据进行光电信号转换，将电信号传输至传感器图像量化模块6，将电信号转换为图像数据，传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块7，根据CMOS电阻阵的非均匀性数据修正图像数据，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器9。还包括器件测试系统10、遥测驱动系统11、图像采集系统12和硬件检测系统13；还包括电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块7；器件测试系统10、遥测驱动系统11、图像采集系统12和硬件检测系统13均与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块7的输入端相连接，电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块7的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，其特征在于，包括依次相连接的对抗态势想订模块(1)、红外目标模型加载模块(2)、仿真控制及数据获取模块(3)、三维场景实时渲染模块(4)、传感器采样模块(5)、传感器图像量化模块(6)；所述对抗态势想订模块(1)和仿真控制及数据获取模块(3)均用于与主仿真机(8)相连接；所述传感器图像量化模块(6)用于与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)相连接；所述对抗态势想订模块(1)用于接收主仿真机(8)发送的对抗态势想订数据，并传输给红外目标模型加载模块(2)，所述红外目标模型加载模块(2)根据对抗态势想订数据加载目标模型；所述仿真控制及数据获取模块(3)读取红外目标模型加载模块(2)中的目标模型，接收所述主仿真机(8)发送的仿真控制命令和仿真数据，将目标模型和仿真数据传输至三维场景实时渲染模块(4)，经实时渲染，将三维场景数据传输至传感器采样模块(5)，所述传感器采样模块(5)将三维场景数据进行光电信号转换，将电信号传输至传感器图像量化模块(6)，将电信号转换为图像数据，传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)，根据CMOS电阻阵的非均匀性数据修正图像数据，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器(9)。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，其特征在于，包括依次相连接的对抗态势想订模块(1)、红外目标模型加载模块(2)、仿真控制及数据获取模块(3)、三维场景实时渲染模块(4)、传感器采样模块(5)、传感器图像量化模块(6)；所述对抗态势想订模块(1)和仿真控制及数据获取模块(3)均用于与主仿真机(8)相连接；所述传感器图像量化模块(6)用于与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)相连接；所述对抗态势想订模块(1)用于接收主仿真机(8)发送的对抗态势想订数据，并传输给红外目标模型加载模块(2)，所述红外目标模型加载模块(2)根据对抗态势想订数据加载目标模型；所述仿真控制及数据获取模块(3)读取红外目标模型加载模块(2)中的目标模型，接收所述主仿真机(8)发送的仿真控制命令和仿真数据，将目标模型和仿真数据传输至三维场景实时渲染模块(4)，经实时渲染，将三维场景数据传输至传感器采样模块(5)，所述传感器采样模块(5)将三维场景数据进行光电信号转换，将电信号传输至传感器图像量化模块(6)，将电信号转换为图像数据，传输至电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)，根据CMOS电阻阵的非均匀性数据修正图像数据，将修正的图像数据传输至CMOS电阻阵红外场景模拟器(9)。2.按照权利要求1所述的一种应用于CMOS电阻阵的实时仿真系统，其特征在于，还包括器件测试系统(10)、遥测驱动系统(11)、图像采集系统(12)和硬件检测系统(13)；还包括电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)；所述器件测试系统(10)、遥测驱动系统(11)、图像采集系统(12)和硬件检测系统(13)均与电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)的输入端相连接，所述电阻阵非均匀性修正及传输驱动模块(7)的输出端用于与CMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，孙鹏，李少毅，杨尧，
申请(专利权)人：西安天圆光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61