CN103148741B - 一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

Description

一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统

技术领域

本发明涉及制导控制系统设计仿真和数字红外仿真技术领域，更具体的说，是涉及一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统。

背景技术

红外制导是利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻址制导的技术，其分为红外成像制导技术和红外非成像制导技术。其中，红外成像制导技术因其具有可以在电视制导系统难以工作的夜间或其他低能见度环境下作战的特性，所以被越来越广泛的应用于各类精确制导武器中。在红外成像制导系统中红外成像导引头是至关重要的一部分，其能够捕获目标和背景的图像信息，将图像信息传输至制导系统中的图像处理单元提取目标信息，进行制导指令计算，最后将导弹的导引信息送给控制系统完成对目标的识别、跟踪和攻击。

对于任何一个制导控制系统来说，都需要经历数字化设计仿真、地面半实物仿真和飞行试验等阶段工作。其中，数字化设计仿真阶段是基础，很多工作都需要在这个阶段进行，包括在后续地面半实物仿真和飞行试验过程中问题的复现和分析，都需要在数字化设计仿真环境下进行定位解决，因此，建立红外制导数字化设计仿真平台是非常必要的。目前，红外成像仿真和制导控制系统设计仿真的联合仿真技术已经有了一定的突破性，红外仿真平台生成的红外图像可以传输给制导控制仿真平台，但由于网络传输的图像数据量非常大，通信方式受到了限制，只能进行离线数字仿真，但是离线数字仿真又难以满足实时性的要求，因此，通常采取增加带宽与图像压缩的方法来保证网络传输实时性，但是这样又影响了系统的运行效率。

因此，提供一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，实现在满足实时性要求的基础上，提高系统的运行效率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，以克服现有技术中由于网络传输的图像数据量非常大，通信方式受到了限制，只能进行离线数字仿真，难以满足实时性的要求，因此，通常采取增加带宽与图像压缩的方法来保证网络传输实时性，但是这样又影响了系统的运行效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实现红外制导数字化仿真的方法，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法包括：

S1、所述制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；

S2、所述红外仿真平台获取所述目标信息和所述导弹信息，并获取所述导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；

S3、所述红外仿真平台对所述红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，所述目标识别信息为所述目标信息的像素位置值；

S4、所述红外仿真平台将所述目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至所述制导控制系统仿真平台。

其中，所述步骤S1具体为：

S11、对所述制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到所述导弹跟踪目标视线角信息；

S12、所述制导控制系统仿真平台导弹运动过程的模拟，并进行模型解算得到所述导弹信息；

S13、所述制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到所述目标信息。

其中，所述步骤S4具体为：

S41、所述红外仿真平台向所述制导控制系统仿真平台发送触发信号；

S42、所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；

S43、所述制导控制系统仿真平台判断接收的所述触发信号是否为有效状态，如果是，则进入步骤S44，如果否，则返回步骤S42；

S44、所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和所述导弹跟踪目标视线角信息；

S45、所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；

S46、所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕，如果是，则返回步骤S41，如果否，则返回步骤S45。

其中，所述目标信息包括所述制导控制系统仿真平台对目标进行仿真的目标运动参数信息和所述制导指令计算得到的目标跟踪视线角。

其中，所述导弹信息为对弹体进行模拟和解算得到的弹体运动参数信息。

本发明在上述公开的一种实现红外制导数字化仿真的方法的基础上，还公开了一种实现红外制导数字化仿真的系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该系统包括：

制导控制仿真单元，用于所述制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；

生成红外图像单元，用于所述红外仿真平台获取所述目标信息和所述导弹信息，并获取所述导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；

目标识别单元，用于所述红外仿真平台对所述红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，所述目标识别信息为所述目标信息的像素位置值；

网络通讯握手单元，用于所述红外仿真平台将所述目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至所述制导控制系统仿真平台。

其中，所述制导控制仿真单元包括：

制导控制单元，用于对所述制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到所述导弹跟踪目标视线角信息；

导弹模型解算单元，用于所述制导控制系统仿真平台导弹运动过程的模拟，并进行模型解算得到所述导弹信息；

目标模型解算单元，用于所述制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到所述目标信息。

其中，所述网络通讯握手单元包括：

发送单元，用于所述红外仿真平台向所述制导控制系统仿真平台发送触发信号；

第一接收单元，用于所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；

第一判断单元，用于所述制导控制系统仿真平台判断接收到的所述触发信号是否为有效状态；

输出单元，用于所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和所述导弹跟踪目标视线角信息；

第二接收单元，用于所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；

第二判断单元，用于所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法包括：所述制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；所述红外仿真平台获取所述目标信息和所述导弹信息，并获取所述导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；所述红外仿真平台对所述红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，所述目标识别信息为所述目标信息的像素位置值；所述红外仿真平台将所述目标识别信息通过网络通讯传送至所述制导控制系统仿真平台，实现红外制导数字化仿真。上述方法通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的方法流程图；

图2为本发明实施例公开的制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算的流程图；

图3为本发明实施例公开的红外仿真平台和制导控制系统仿真平台之间的数据同步的流程图；

图4为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的系统结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的系统的具体结构示意图；

图6为本发明实施例公开的红外制导数字化设计仿真平台的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

请参阅附图1，为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的方法流程图。本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法具体步骤包括：

步骤S1、制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息。

制导控制系统仿真平台是选择易于从数字仿真到半实物仿真过渡的MATLAB/Simulink开发的，制导控制系统的设计、仿真、调试过程都是在MATLAB/Simulink环境下进行的，对攻击目标进行目标仿真，在完成数字仿真验证后，可以通过模型编译下载到实时仿真机上，快速实现半实物仿真的验证。

具体对目标进行仿真的过程，请参阅附图2，为本发明实施例公开的制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算的流程图，具体步骤包括：

步骤S11、对制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到导弹跟踪目标视线角信息。

在MATLAB/Simulink平台上，对目标的运动过程、导引头的稳定跟踪过程、以及弹体的运动学和动力学进行仿真建模，在完成建模后，利用MATLAB二次开发的数字化设计仿真分析软件，进行弹上控制系统的设计，其设计过程主要包括：数据预处理、飞行方案设计、弹体模型的线性化、控制器设计和全弹道仿真。在整个制导控制系统仿真平台的设计仿真分析过程，可以都是离线进行的。在离线状态下对数字仿真进行充分的验证后，直接将模型编译下载到实时仿真机上，进行实时仿真解算验证，如果实时仿真解算出现超时等现象时，则再返回到数字仿真环境下进行控制器的调整设计，直到数字仿真和实时仿真结果一致，进而实现制导控制系统仿真平台对导弹的仿真，得到目标信息。

步骤S12、制导控制系统仿真平台导弹运动过程的模拟，并进行模型解算得到导弹信息。

步骤S13、制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到目标信息。

制导控制系统仿真平台对接收到的目标识别信息进行制导指令计算得到相应的制导指令信息，在将制导指令信息发送至弹上控制系统进行导弹运动的控制，最后将控制信息通过弹体仿真模型的解算来获取导弹信息，一方面将导弹信息反馈给弹上控制系统进行进一步的控制，另一方面将导弹信息反馈给制导指令计算，得到符合要求的导弹信息，导弹信息为对弹体进行模拟和解算得到的弹体运动参数信息。

步骤S2、红外仿真平台获取目标信息和导弹信息，并获取导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像。

红外仿真平台是基于VC++与Vega视景仿真软件开发的，由VC程序对Vega红外图像生成模块进行管理与启动，利用Vega中的红外仿真模块SensorVision来模拟红外传感器的红外成像。具体实现过程主要包括如下步骤：

1)利用Vega视景仿真软件中的三维建模软件，对目标、导弹以及场景进行建模；

2)针对已建立的模型，对模型的纹理材质图片进行材质属性的定义，即建立目标的红外辐射模型，生成模型文件.flt；

3)利用MATLAB图像处理工具箱建立大气传输模型，生成.mat文件；

4)利用Vega红外图像生成模块中的图形界面LynX进行场景配置，导入模型.flt文件和.mat文件，生成相应的场景配置文件.adf；

5)利用Vega视景仿真软件提供的API，在VC环境下搭建场景驱动程序，调用场景配置文件.adf通过仿真数据对场景中的运动体的位置和姿态进行更新，完成成像过程的仿真。

目标信息包括制导控制系统仿真平台对目标进行仿真的目标运动参数信息和制导指令计算得到的目标跟踪视线角。

步骤S3、红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，目标识别信息为目标信息的像素位置值。

红外成像仿真、红外图像处理算法和目标识别，统一在一个红外仿真平台下实现，可以避免传输大量的图像数据。红外制导系统中的图像处理的输入是红外图像，如果将图像处理算法在制导控制系统仿真平台下实现，则需要将每一帧图像传输给制导控制系统，将遇到传输数据量过大而无法实现的问题。因此，采用将红外成像仿真、红外图像处理和目标识别统一在一个平台下来实现，实现过程主要包括如下步骤：

1)在MATLAB软件环境下，利用MATLAB图像处理工具箱，进行图像处理算法设计、仿真、调试，调试过程中，可以采用预先保存的图像序列文件作为输入，通过单步调试，来检验仿真的可行性和正确性；

2)利用MATLAB软件提供的自动代码生成工具，将图像处理算法M代码转成C代码；

3)在红外仿真平台上，将图像处理算法的C代码，以模块化方式，集成到红外图像生成代码中，算法输入为红外图像的R、G、B像素值矩阵，经过算法运算，输出识别到的目标识别信息，即在图像中的像素位置值。

通过以上过程处理后，红外仿真平台输出的目标识别信息主要是像素位置值，因其数据量很小，可以通过以太网、反射内存、串口等多种通信方式，传输至制导控制系统仿真平台进行制导指令的计算，以实现对目标的跟踪、攻击过程。

步骤S4、红外仿真平台将目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至制导控制系统仿真平台。

在红外仿真平台和制导控制系统仿真平台之间相互独立的平台，建立通信握手机制，来确保这两个仿真平台之间的仿真数据同步。

具体请参阅附图3，为本发明实施例公开的红外仿真平台和制导控制系统仿真平台之间的数据同步的流程图。具体如下步骤包括：

步骤S41、红外仿真平台向制导控制系统仿真平台发送触发信号；

步骤S42、所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；

步骤S43、所述制导控制系统仿真平台判断接收的所述触发信号是否为有效状态，如果是，则进入步骤S44，如果否，则返回步骤S42；

步骤S44、所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和所述导弹跟踪目标视线角信息；

步骤S45、所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；

步骤S46、所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕，如果是，则返回步骤S41，如果否，则返回步骤S45。

以上步骤为了使红外仿真平台能够同步的对导弹跟踪和攻击目标的过程进行红外成像，由红外仿真平台向制导控制系统仿真平台发送触发信号，当制导控制系统接收到的触发信号为有效状态时，确定红外仿真平台的上一帧图像已更新完毕，可以准备向其发送下一帧的图像数据，此时制导控制系统仿真平台向红外仿真平台输出当前的载体、目标以及传感器视线方向等信息，红外仿真平台接收到数据后进行场景更新，并将触发信号置为无效状态，以通知制导控制系统暂不需要向红外仿真平台发送信息。直到目标和导弹运动场景更新完毕后，红外仿真平台再次向制导控制系统仿真平台发送触发信号为有效状态，制导控制系统再向红外仿真平台发送载体、目标以及传感器视线方向等信息，如此循环进行，直到整个系统仿真过程结束。

本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法包括：制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息和导弹信息；所述红外仿真平台获取目标信息和导弹信息，并获取导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；红外仿真平台对所述红外图像运行红外图像处理，得到红外图像信息，并对红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，目标识别信息为目标信息的像素位置值；红外仿真平台将目标识别信息通过网络通讯传送至制导控制系统仿真平台。该方法通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

上述本发明公开的实施例中详细描述了方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图4，为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的系统结构示意图。本发明实施例公开了一种实现红外制导数字化仿真的系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该系统具体包括如下单元：

制导控制仿真单元401，用于制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；生成红外图像单元402，用于红外仿真平台获取目标信息和导弹信息，并获取导弹跟踪目标的视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；目标识别单元403，用于红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，目标识别信息为目标信息的像素位置值；网络通讯握手单元404，用于红外仿真平台将目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至制导控制系统仿真平台。

该发明所提供的系统通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

请参阅附图5，为本发明实施例公开的一种实现红外制导数字化仿真的系统的具体结构示意图。本发明实施例中提供的实现红外制导数字化仿真的系统中的制导控制仿真单元401包括：制导控制单元501，用于对所述制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到所述导弹跟踪目标视线角信息；导弹模型解算单元502，用于所述制导控制系统仿真平台导弹运动的模拟，并进行模型解算得到所述导弹信息；目标模型解算单元503，用于所述制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到所述目标信息。

具体的，网络通讯握手单元404包括：发送单元504，用于红外仿真平台向制导控制系统仿真平台发送触发信号；第一接收单元505，用于所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；第一判断单元506，用于所述制导控制系统仿真平台判断接收到的所述触发信号是否为有效状态；输出单元507，用于所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和所述导弹跟踪目标视线角信息；第二接收单元508，用于所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；第二判断单元509，用于所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕。

以上实现红外制导数字化仿真的系统，为了使红外仿真平台能够同步的对导弹跟踪和攻击目标的过程进行红外成像，由红外仿真平台向制导控制系统仿真平台发送触发信号，当制导控制系统接收到的触发信号为有效状态时，确定红外仿真平台的上一帧图像已更新完毕，可以准备向其发送下一帧的图像数据，此时制导控制系统仿真平台向红外仿真平台输出当前的载体、目标以及传感器视线方向等信息，红外仿真平台接收到数据后进行场景更新，并将触发信号置为无效状态，以通知制导控制系统暂不需要向红外仿真平台发送信息。直到目标和导弹运动场景更新完毕后，红外仿真平台再次向制导控制系统仿真平台发送触发信号为有效状态，制导控制系统再向红外仿真平台发送载体、目标以及传感器视线方向等信息，如此循环进行，直到整个系统仿真过程结束。

本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该系统通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

具体的，请参阅附图6，为本发明实施例公开的红外制导数字化设计仿真平台的组成结构示意图。本发明的红外制导数字化设计仿真平台，是由制导控制系统仿真平台和红外仿真平台构成的闭环系统，具体系统组成如附图6。制导控制系统仿真平台通过指导指令计算、弹上控制系统的控制和弹体仿真模型的解算来模拟导弹攻击目标的全过程，并将导弹信息和目标信息传送给红外仿真平台，由红外仿真平台进行导引头的红外成像，同时，在红外仿真平台中运行红外图像处理算法，对红外图像进行目标识别，将目标识别信息，通过网络通讯，送至制导控制系统仿真平台进行指导指令的计算，构成整个红外制导系统的闭环仿真过程。

对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

综上所述：本发明公开了一种实现红外制导数字化仿真的方法及系统，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法通过红外仿真平台和制导控制仿真平台联合闭环实现红外制导数字化仿真，红外仿真平台对红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，然后，对红外图像信息进行目标识别，得到含有目标信息的像素位置值的目标识别信息，使得红外仿真平台和制导控制仿真平台两个平台之间的接口传输数据量小，红外仿真平台和制导控制仿真平台采用网络通讯握手机制的方式，实现两个仿真平台仿真数据的同步，通信方式灵活，确保了数据传输的实时性，从而提高了系统的运行效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种实现红外制导数字化仿真的方法，其特征在于，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该方法包括：

S1、所述制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；

S2、所述红外仿真平台获取所述目标信息和所述导弹信息，并获取所述导弹跟踪目标视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；

S3、所述红外仿真平台对所述红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，所述目标识别信息为所述目标信息的像素位置值；其中，所述对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息包括：在MATLAB软件环境下，利用MATLAB图像处理工具箱，进行图像处理算法设计、仿真、调试；利用MATLAB软件提供的自动代码生成工具，将图像处理算法M代码转成C代码；在红外仿真平台上，将图像处理算法的C代码，以模块化方式，集成到红外图像生成代码中，算法输入为红外图像的R、G、B像素值矩阵，经过算法运算，输出识别到的目标识别信息；

S4、所述红外仿真平台将所述目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至所述制导控制系统仿真平台。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：

S11、对所述制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到导弹跟踪目标视线角信息；

S12、所述制导控制系统仿真平台导弹运动过程的模拟，并进行模型解算得到所述导弹信息；

S13、所述制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到所述目标信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

S41、所述红外仿真平台向所述制导控制系统仿真平台发送触发信号；

S42、所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；

S43、所述制导控制系统仿真平台判断接收的所述触发信号是否为有效状态，如果是，则进入步骤S44，如果否，则返回步骤S42；

S44、所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和导弹跟踪目标视线角信息；

S45、所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；

S46、所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕，如果是，则返回步骤S41，如果否，则返回步骤S45。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标信息包括所述制导控制系统仿真平台对目标进行仿真的目标运动参数信息和制导指令计算得到的目标跟踪视线角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导弹信息为对弹体进行模拟和解算得到的弹体运动参数信息。

6.一种实现红外制导数字化仿真的系统，其特征在于，基于由红外仿真平台和制导控制系统仿真平台构成的闭环系统，该系统包括：

制导控制仿真单元，用于所述制导控制系统仿真平台对导弹攻击目标的全过程进行模拟和解算，得到目标信息、导弹信息和导弹跟踪目标视线角信息；

生成红外图像单元，用于所述红外仿真平台获取所述目标信息和所述导弹信息，并获取所述导弹跟踪目标视线角信息，模拟导引头对目标进行红外成像，生成红外图像；

目标识别单元，用于所述红外仿真平台对所述红外图像进行红外图像处理，得到红外图像信息，并对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息，所述目标识别信息为所述目标信息的像素位置值；其中，所述对所述红外图像信息进行目标识别，得到目标识别信息包括：在MATLAB软件环境下，利用MATLAB图像处理工具箱，进行图像处理算法设计、仿真、调试；利用MATLAB软件提供的自动代码生成工具，将图像处理算法M代码转成C代码；在红外仿真平台上，将图像处理算法的C代码，以模块化方式，集成到红外图像生成代码中，算法输入为红外图像的R、G、B像素值矩阵，经过算法运算，输出识别到的目标识别信息；

网络通讯握手单元，用于所述红外仿真平台将所述目标识别信息通过网络通讯握手机制传送至所述制导控制系统仿真平台。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述制导控制仿真单元包括：

制导控制单元，用于对所述制导控制系统仿真平台弹上控制系统的控制和制导指令的计算，并得到导弹跟踪目标视线角信息；

导弹模型解算单元，用于所述制导控制系统仿真平台导弹运动过程的模拟，并进行模型解算得到所述导弹信息；

目标模型解算单元，用于所述制导控制系统仿真平台目标运动的模型，并进行模型解算得到所述目标信息。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述网络通讯握手单元包括：

发送单元，用于所述红外仿真平台向所述制导控制系统仿真平台发送触发信号；

第一接收单元，用于所述制导控制系统仿真平台接收所述触发信号；

第一判断单元，用于所述制导控制系统仿真平台判断接收到的所述触发信号是否为有效状态；

输出单元，用于所述制导控制系统仿真平台向所述红外仿真平台输出当前载体和导弹跟踪目标视线角信息；

第二接收单元，用于所述红外仿真平台接收所述导弹信息和所述目标信息，进行场景更新，并将触发信号置为无效状态；

第二判断单元，用于所述红外仿真平台判断所述场景信息更新是否完毕。