CN111948955B - 一种光电分布式孔径系统测试方法及仿真测试系统 - Google Patents

一种光电分布式孔径系统测试方法及仿真测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及解决一种光电分布式孔径系统测试方法及仿真测试系统,目的是解决现有技术中的测试系统无法同时为分布式孔径系统多个探测器提供同一空间、时刻的场景图像用于标定和测试的缺陷。本发明的方法包括:将多个红外模拟器接收到的视频数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个孔径能够同步观测到所述红外场景图像;所述红外场景图像用于表示同一空间中不同态势下的红外场景,不同红外模拟器生成的红外场景图像对应的态势不同。本发明还包括一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统。本发明的一个应用是分布式孔径系统设备的图像拼接精度和告警角精度测试。

Description

一种光电分布式孔径系统测试方法及仿真测试系统
技术领域
本发明涉及分布式光电孔径系统仿真测试领域,具体涉及一种光电分布式孔径系统测试方法及仿真测试系统。
背景技术
“光电分布式孔径系统”(英文名称:Electro-Optical Distributed ApertureSystem,英文名称缩写为:EODAS)是由安装在飞机、舰船和车辆周身的多个光电传感器组成的探测系统,可以为驾驶员提供一个全方位的清晰视野,实现宽视场的昼夜视觉,同时光电分布式孔径系统还具有被动探测、导弹接近告警等功能。因为光电分布式孔径系统采用多个探测器拍摄同一空间场景中不同视角的图像,所以图像拼接精度及目标探测角精度是光电分布式孔径系统的关键性能指标。光电分布式孔径系统通常使用的镜头为短焦广角镜头,在做图像拼接的标定和测试时需要大尺寸的标定图像,而通常实验室条件下使用的拼接标定图像尺寸都比较小,另外目前没有专用于分布式告警系统测试用的景象模拟器,一般用于目标探测试验时使用的景象模拟器均为单视场图像生成系统,无法同时为分布式孔径系统多个探测器提供同一空间、时刻的场景图像用于标定和测试。
[背景技术文献]
《光电分布式孔径系统的应用和发展研究》文章编号:1007-2276(2007)增(探测与制导)-0553-04
《先进战斗机光电传感器综合系统及其光电对抗技术》文章编号:1673-1255(2005)05-0067-06
发明内容
本发明的一个目的是解决现有技术中的测试系统无法同时为分布式孔径系统多个探测器提供同一空间、时刻的场景图像用于标定和测试的缺陷。
根据本发明的第一方面,提供了一种光电分布式孔径系统测试方法,,包括:将多个红外模拟器接收到的视频数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个孔径能够同步观测到所述红外场景图像;所述红外场景图像用于表示同一空间中不同态势下的红外场景,不同红外模拟器生成的红外场景图像对应的态势不同。
优选地,所述视频数据为实拍图像数据。
优选地,所述视频数据为计算机生成的仿真图像数据。
优选地,所述方法还包括将所述仿真图像数据按照不同态势进行分割的步骤;分割后形成的不同态势的红外场景图像数据通过不同的红外模拟器进行显示。
优选地,所述方法还包括帧号标记步骤,用于将实拍图像帧中代表同一时刻中不同态势的红外场景图像标记为相同帧号;同步输出步骤,用于在第一信号发出时使多个红外模拟器同时向待测设备输出相同帧号的红外场景图像。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,包括:与待测设备的多个探测器一一对应的多个红外模拟器;图像生成器;图像发送器;帧输出仲裁器;主控计算机;其中,图像生成器用于将生成的仿真图像数据按照不同视场进行分割并传输给多个红外模拟器;不同视场的图像具有不同的态势数据,用于表示相同时空中不同的探测器所观测到的图像;图像生成器还用于将分割后的仿真图像数据进行合成并发送给图像发送器;多个红外模拟器用于将接收到的仿真图像数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个探测器能够同步观测到所述红外场景图像;主控计算机用于生成态势数据,并通过反射内存网将态势数据发送至图像生成器,使图像生成器根据态势数据生成指定态势下的仿真图像数据;还用于从帧输出仲裁器接收帧号,读取帧号信息,并通过反射内存网读取所述帧号信息对应的态势数据,同时读取时间戳,再将所述态势数据和时间戳发送至图像发送器;图像发送器用于将合并后的仿真图像数据与时间戳和态势信息进行数据打包,并发送至外部接收机;帧输出仲裁器用于向图像发送器和红外模拟器发送第一信号和帧号信息,使图像发送器和多个红外模拟器单次输出的图像具有相同的帧号。
优选地,所述系统还包括视频回放器,用于对实拍场景图像进行回放;能够在接收到帧输出仲裁器输出的帧号信息后,向多个红外模拟器输出帧号相同的实拍场景图像。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,其特征在于,包括红外目标模拟器分系统以及激光目标模拟器分系统,其中红外目标模拟器分系统包括如权利要求7或8所述的用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统;其中红外目标模拟器分系统与激光目标模拟器分系统共用同一台主控计算机,且用于测试同一台待测设备;激光目标模拟器分系统包括:多个激光模拟装置,每个激光模拟装置包括激光器、激光准直头、二自由度转台、同步信号发生器、激光模拟控制计算机;激光器用于生成指定波长、频率和功率的激光;激光器还用于在外同步信号的触发控制下输出激光脉冲;激光器还用于根据激光模拟控制计算机的指令将当前状态发送给激光模拟控制计算机;激光准直头用于接收激光器输出的激光脉冲信号,并输出与待测设备的光学系统参数相匹配的、且具有指定口径和发散角的模拟照射光斑;二自由度转台用于驱动激光准直头在指定视场范围内进行转动;同步信号发生器用于生成同步脉冲电平信号作为外同步信号,使多个激光模拟装置中的激光器能够同步输出激光;激光模拟控制计算机用于监控激光器和同步信号发生器的参数设置和运行状态;还用于在外同步信号触发时存储时间戳、二自由度转台的角位置信息以及激光能量参数。
本发明的有益效果是:(1)能够用于分布式孔径系统设备的图像拼接精度和告警角精度测试。(2)能够生成2π空间内的典型场景,并将三维仿真场景按照方位分割,分别输出给三台红外目标模拟器,模拟器将接收的三维仿真场景转换为红外图像输出,用于红外告警产品的图像拼接精度测试。(3)能够接收外部采集的数据,包括外部场景视频文件、视频信号、图片文件等转换为动态场景进行回放式仿真实验。(4)能够在实验室环境下模拟不同波长、频率、功率的激光威胁,用于激光告警产品对激光目标的识别与告警能力测试。(5)能够与其他相关测试设备配合,验证被测试设备的搜索、捕获、告警、跟踪等性能指标。(6)能够同步保存被测试设备观测到的场景图像,用于对被测试设备的性能进行分析评价。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明待测光电分布式孔径系统的一个实施例的示意图;
图2为本发明实施方式一的方法流程图;
图3为本发明实施方式二的系统方框原理图;
图4为本发明实施方式三的激光目标模拟分系统的方框原理图;
图5为本发明例子3的分布式光电告警系统的半实物仿真测试系统硬件布局图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明的目的是对光电分布式孔径系统的性能进行测试。待测的光电分布式孔径系统的一个示意图如图1所示,包括多个探测器以及一个图像分析处理计算机,计算机用于将探测器观测到的图像进行分析处理。本发明在涉及到对待测设备的描述时,关于红外光或激光的接收指的是探测器部分,关于图像处理指的是计算机部分。本发明的测试过程涉及到仿真数据的产生,即生成仿真图像、实拍图像或激光,让探测器观测到上述数据,并且通过图像分析处理计算机判断出待测设备识别出的态势数据,然后与仿真图像的真实态势数据进行对比,以验证待测设备的性能。
<实施方式一>
本实施方式提供一种光电分布式孔径系统测试方法,如图2所示,包括:
步骤S1,将多个红外模拟器接收到的视频数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个探测器能够同步观测到所述红外场景图像;红外场景图像用于表示同一空间中不同态势下的红外场景,不同红外模拟器生成的红外场景图像对应的态势不同。
态势包括指定视点坐标、指定视角、指定方向。例如用于模拟飞机上的探测器时,视点坐标代表探测器在机身上安装的位置;视角代表探测器具有的视场角;方向代表探测器的朝向。
每个红外模拟器对应一个探测器,红外探测器用于将接收到的数据转为能够被观测到的红外场景图像。红外模拟器还可以具备均匀性、畸变矫正功能,用于补偿生成图像的均匀性和矫正大视场光学成像镜头产生的畸变。红外模拟器能够接收第一信号,第一信号是一种同步信号,用于保证红外模拟器输出相同帧号的图像。如果不采用同步信号,可能出现多个红外模拟器像探测器展示的图像不是代表同一时刻的,进而造成检测结果不准确。将多副图像进行合成时,也需要保证合成的图像是同一时刻下的,才能对拼接精度进行准确检测。
红外模拟器接收到的图像数据可以是仿真图像数据,也可以是实拍的视频数据。红外仿真图像是通过建模软件生成的三维空间场景图像,可以由一台图像生成计算机进行生成。图像生成计算机先生成红外场景,根据主控计算机发送的态势数据将三维空间场景进行分割,并发送给相应的红外模拟器进行显示。
进一步地,用于生成红外仿真图像的计算机可以包括:步骤S2A:将仿真图像数据按照不同态势进行分割的步骤;以及步骤S2B:分割后形成的不同态势的红外场景图像数据通过不同的红外模拟器进行显示。还可以包括视场拼接步骤S2C,用于选取所述仿真图像帧中时间戳相同、态势不同的图像帧进行拼接,并将拼接后的图像发送至待测设备,以判断拼接精度。
为了保证红外模拟器显示的图像是同一时刻下的,可以执行以下步骤:帧号标记步骤S2B,用于将实拍图像帧中代表同一时刻中不同态势的红外场景图像标记为相同帧号;同步输出步骤S3B,用于在第一信号发出时使多个红外模拟器同时向待测设备输出相同帧号的红外场景图像。
由图2可以看出,S2A、S2B、S2C可以分别执行,互不影响。其中S2A和S2C是关于红外仿真图像的,由生成红外场景的计算机等部件执行。S2B是关于实拍视频图像的,由回放视频的计算机等部件执行。进一步地,S2A是将虚拟场景根据态势进行分割发送给相应的红外模拟器;S2C是对生成的图像进行拼接,发送给外部设备,由外部设备判断拼接的精度。
<实施方式二>
本实施方式提供一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,如图3所示,包括:
与待测设备的多个探测器一一对应的多个红外模拟器;图像生成器;图像发送器;帧输出仲裁器;主控计算机。其中:
图像生成器用于将生成的仿真图像数据按照不同视场进行分割并传输给多个红外模拟器;不同视场的图像具有不同的态势数据,用于表示相同时空中不同的探测器所观测到的图像;图像生成器还用于将分割后的仿真图像数据进行合成并发送给图像发送器。图像生成器具体可以是用于生成红外场景的计算机。
多个红外模拟器用于将接收到的仿真图像数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个探测器能够同步观测到所述红外场景图像。
主控计算机用于生成态势数据,并通过反射内存网将态势数据发送至图像生成器,使图像生成器根据态势数据生成指定态势下的仿真图像数据;还用于从帧输出仲裁器接收帧号,读取帧号信息,并通过反射内存网读取所述帧号信息对应的态势数据,同时读取时间戳,再将态势数据和时间戳发送至图像发送器。
图像发送器用于将合并后的仿真图像数据与时间戳和态势信息进行数据打包,并发送至外部接收机;帧输出仲裁器用于向图像发送器和红外模拟器发送第一信号和帧号信息,使图像发送器和多个红外模拟器单次输出的图像具有相同的帧号。外部接收机是用于对图像拼接精度进行检测的外部设备。
本实施方式还可以包括视频回放器,用于对实拍场景图像进行回放;能够在接收到帧输出仲裁器输出的帧号信息后,向多个红外模拟器输出帧号相同的实拍场景图像。
<例子1>
本例的示意图如图3所示。包括:
3台红外模拟器、视频回放计算机、场景生成计算机、图像发送器、帧输出仲裁器和主控计算机组成。
红外模拟器的作用是通过光纤接口或视频接口,接收视频回放计算机或场景生成计算机生成的视频图像数据,将视频图像数据转换为被测设备可观测到的红外场景图像,红外模拟器具有光纤接口和DP接口,红外模拟器具有均匀性、畸变矫正功能,用于补偿生成图像的均匀性和矫正大视场光学成像镜头产生的畸变,红外模拟器具有同步控制器,一方面通过专用I/O口接收被测设备曝光同步信号,与被测设备信号采样时间对准,另一方面通过LVDS接口接收帧输出仲裁器输出的帧号信息,保证3台红外模拟器输出相同帧号的图像。
视频回放计算机的作用是对实拍场景图像进行回放,视频回放计算机具有实拍数据的格式转换功能,可以将实拍数据转换为与红外模拟器播放格式一致的图像数据,视频回放计算机具有3个光纤网口,分别对应3台红外模拟器,实现对3个视场的实拍场景图像进行回放,视频回放计算机具有I/O口,可以接收帧输出仲裁器输出的帧号信息,输出相应帧号的图像。
场景生成计算机的作用是通过建模软件生成三维空间场景图像,将三维空间场景图像分割成3个视场的图像分别输出给红外模拟器,同时将1路合成图像输出给图像发送器。场景生成计算机具有反射内存卡接口,可接收主控计算机发出的态势信息,实时更新目标运行状态,同时将当前状态发送给主控计算机。
主控计算机的作用是与操作员交互,实现对全系统的控制功能,可以按一定的周期生成态势数据并发送到反射内存网,控制场景生成计算机生成相应场景的图像,主控计算机通过I/O中断的方式响应帧输出仲裁器输出的信号,读取帧号信息,之后到反射内存网读取该帧号对应的态势数据,同时读取时钟卡获得时间信息,之后把态势数据、时间信息通过光纤网口发送给图像发送器。
图像发送器的作用是通过DP口接收场景生成计算机传送过来的2PI空间场景合成图像,对图像进行数据解码,通过光纤接口接收主控计算机发送的时间戳、态势数据,将解码后的图像数据和时间戳、态势数据进行数据打包,由光纤口发送到外部接收机。
帧输出仲裁器的作用是通过LVDS接口输出帧号给3台红外模拟器和图像发送器,保证3台模拟器及图像发送器输出的每帧图像是同一时刻生成(相同帧号)的图像,同时帧输出仲裁器将当前输出的帧号通过并口输出给主控计算机,另外帧输出仲裁器还具有转发同步信号的作用。因为场景生成计算机生成的图像经过显卡输出时每个通道的图像不能完全同步输出,导致模拟器接收到的图像会有先后延迟,这会使每个探测器接收到的图像不是同一时刻的场景图像,如果是模拟运动场景会引起拼接误差,因此本系统中设计有帧输出仲裁器实现各通道图像同步输出的功能,场景计算机生成各通道图像时将图像附加上帧号信息,采用帧输出仲裁器确定每帧输出图像的帧号发送给各台模拟器,各台模拟器接收到帧号信息后输出相同帧号的图像,帧输出仲裁器输出将当前输出图像的帧号同时发送给主控计算机,主控计算机按帧号保存当前输出图像中目标的态势信息。
<实施方式三>
本实施方式提供一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,如图4所示,包括红外目标模拟器分系统以及激光目标模拟器分系统,其中红外目标模拟器分系统包括如实施方式二所述的用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统;其中红外目标模拟器分系统与激光目标模拟器分系统共用同一台主控计算机,且用于测试同一台待测设备。
激光目标模拟器分系统包括:
多个激光模拟装置,每个激光模拟装置包括激光器、激光准直头、二自由度转台、同步信号发生器、激光模拟控制计算机。
激光器用于生成指定波长、频率和功率的激光;激光器还用于在外同步信号的触发控制下输出激光脉冲;激光器还用于根据激光模拟控制计算机的指令将当前状态发送给激光模拟控制计算机。
激光准直头用于接收激光器输出的激光脉冲信号,并输出与待测设备的光学系统参数相匹配的、且具有指定口径和发散角的模拟照射光斑。
二自由度转台用于驱动激光准直头在指定视场范围内进行转动。
同步信号发生器用于生成同步脉冲电平信号作为外同步信号,使多个激光模拟装置中的激光器能够同步输出激光。
激光模拟控制计算机用于监控激光器和同步信号发生器的参数设置和运行状态;还用于在外同步信号触发时存储时间戳、二自由度转台的角位置信息以及激光能量参数。
即在本实施方式中,不仅能够对待测设备对红外场景的识别能力进行检测,还能够对激光识别性能进行检测。
<例子2>
本例的系统结构图如图4所示,包括3台激光器、3台激光准直头、3台二自由度转台、同步信号发生器、控制计算机及主控计算机组成(激光目标模拟系统与红外目标模拟系统共用一台主控计算机)。
激光器作用是生成不同波长、频率、功率的激光,通过光纤输出,激光器具有外同步信号输入接口,在外同步信号的触发控制下输出激光脉冲,激光器具有同步信号输出接口,当输出激光脉冲时同时输出电平信号给控制计算机,激光器具有串行通讯接口,可以接收控制计算机的参数设置命令,同时将当前状态发送给控制计算机。
激光准直头的作用是接收激光器输出的激光脉冲信号,输出与被测设备光学系统参数匹配的、具有一定口径及发散角的模拟照射光斑。
二自由度转台的作用是驱动激光准直头进行大视场的覆盖,以避免大视场镜头畸变、渐晕对出射能量及形状的影响。本系统采用3个二自由度转台模拟激光照射机输出的激光信号分别照射3个探测器,工作过程中会有模拟同一个照射机同时照射到不同探测器的情况,因此在运动控制设计中实现了各二自由度转台角位置的同步驱动,否则会影响被测系统的告警角精度,二自由度转台系统采用伺服随动控制方式设计,控制计算机上安装模拟量信号输出卡给电机驱动器发送控制电压信号,控制计算机上安装编码器计数卡采集电机驱动器输出的电机位置反馈信号,控制计算机采用实时操作系统,在计算机上实现6轴位置闭环控制器,在系统工作时,本地生成或从光纤内存网络实时获得激光目标相关的态势信息,同步驱动3台二维转台实现光斑照射角度的模拟。
同步信号发生器的作用是生成3路同步脉冲电平信号为激光器提供外触发信号,使3台激光器可以同时输出激光,同步信号发生器通过串口接口控制计算机的命令,设置脉冲频率与触发开关等参数。本系统采用3台激光器分别照射3个探测器,工作过程中会有模拟同一个照射机同时照射到不同探测器的情况,需要实现三台激光器同时刻输出激光脉冲信号,因此设计同步信号发生器实现分时或同时输出电平脉冲信号触发激光器输出激光脉冲。
控制计算机的作用是实现对系统中各部件的参数设置、运行控制和数据存储,控制计算机具有4路串行通讯口,用于对激光器、同步信号发生器的参数设置及状态监控。控制计算机具有时钟卡用于对态势数据加入时间标识,控制计算机具有并口卡用于响应激光器输出的脉冲同步信号,在同步信号触发时存储时间戳、二自由度转台角位置等态势信息、激光能量等参数。控制计算机具有反射内存卡接口,可接收主控计算机发出的态势信息,实时更新目标运行状态,同时将当前状态发送给主控计算机。
<例子3>
本例提供一种实物系统,其示意图如图5所示,包括:
平台,用于放置红外目标模拟分系统以及激光目标模拟分系统;其中红外目标模拟分系统用于模拟同一空间场景中指定视点坐标、指定视角、指定方向的红外场景景象。
调整支架,设置在平台上,用于放置待测设备,能够进行左右、前后、升降的直线运动,还能够调整俯仰角和航向角;所述调整支架能够调整待测设备各个探测器的姿态,能够使探测器的红外接收系统与红外模拟分系统的光轴对准,还能够使探测器的激光接收系统与激光模拟分系统的光轴对准。使用时,首先把3台被测设备分别连接到3个调整支架上,之后可移动调整支架使3台被测设备的红外接收系统分别与3台红外模拟器光轴对准,也可通过移动调整支架使3台被测设备的激光接收系统与3台激光模拟器光轴对准。
3台红外目标模拟器(可扩展为6台),可同时对接3台红外被测设备。3台设备分别输出各自在同一空间场景中指定视点坐标、指定视角、指定方向的红外场景景象。
3台激光模拟器(可扩展为6台),用于模拟激光指示器辐射出的激光能量信号。3台设备分别模拟不同波段照射机的辐射,各自对接1台激光被测设备。激光模拟器具有单脉冲辐射功率密度可调、脉冲频率可调、脉宽可调的功能。
3台二维跟踪转台,每个跟踪转台分别固定一台激光模拟器。跟踪转台可带动激光模拟器沿航向、俯仰方向转动,实现模拟器辐出激光以不同视线角照射被测设备的功能。
操作台,选用3联操作台1个,分别安装场景生成计算机1台、视频回放计算及1台、激光模拟器控制计算机1台,另外单独配置1个操作台安装总控计算机1台。
本例提供的分布式光电告警系统的半实物仿真测试系统,涉及2π空间场景图像生成技术、多通道图像同步输出技术、实拍场景图像数据的回放技术、多路激光同步照射技术、仿真测试数据生成技术、测试数据时间同步保存技术。用于光电分布式孔径系统图像拼接精度及目标探测角精度等性能指标的标定和测试,同时可为分布式孔径系统提供验证搜索、捕获、告警、跟踪等性能的光学场景环境。本系统可产生2π空间空地背景下的红外动态场景图像,同时对接光电分布式孔径系统的3台红外探测器(可扩展为6台),为3台探测器分别输出各自在同一空间场景中指定视点坐标、指定视角、指定方向的红外场景图像;本系统还可以同时对接分布式孔径系统的3台激光探测器,为3台激光探测器分别提供不同波长、辐射功率密度可调、脉冲频率可调、脉宽可调、以不同视线角入射的激光能量信号,模拟激光照射机辐射出的激光能量信号,本系统可以用于以红外或激光作为探测器的分布式孔径系统的参数标定和性能测试。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,包括:
将多个红外模拟器接收到的视频数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个探测器能够同步观测到所述红外场景图像;所述红外场景图像用于表示同一空间中不同态势下的红外场景,不同红外模拟器生成的红外场景图像对应的态势不同;态势包括指定视点坐标、指定视角、指定方向。
2.根据权利要求1所述的光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,所述视频数据为实拍图像数据。
3.根据权利要求1所述的光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,所述视频数据为计算机生成的仿真图像数据。
4.根据权利要求3所述的光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,
还包括将所述仿真图像数据按照不同态势进行分割的步骤;
分割后形成的不同态势的红外场景图像数据通过不同的红外模拟器进行显示。
5.根据权利要求3所述的光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,
还包括视场拼接步骤,用于选取所述仿真图像帧中时间戳相同、态势不同的图像帧进行拼接,并将拼接后的图像发送至待测设备,以判断拼接精度。
6.根据权利要求2所述的光电分布式孔径系统测试方法,其特征在于,还包括:
帧号标记步骤,用于将实拍图像帧中代表同一时刻中不同态势的红外场景图像标记为相同帧号;
同步输出步骤,用于在第一信号发出时使多个红外模拟器同时向待测设备输出相同帧号的红外场景图像。
7.一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,其特征在于,包括:
与待测设备的多个探测器一一对应的多个红外模拟器;图像生成器;图像发送器;帧输出仲裁器;主控计算机;其中,
图像生成器用于将生成的仿真图像数据按照不同视场进行分割并传输给多个红外模拟器;不同视场的图像具有不同的态势数据,用于表示相同时空中不同的探测器所观测到的图像;图像生成器还用于将分割后的仿真图像数据进行合成并发送给图像发送器;
多个红外模拟器用于将接收到的仿真图像数据转换为红外场景图像,并根据第一信号进行同步显示,使待测设备中与多个红外模拟器一一对应的多个探测器能够同步观测到所述红外场景图像;
主控计算机用于生成态势数据,并通过反射内存网将态势数据发送至图像生成器,使图像生成器根据态势数据生成指定态势下的仿真图像数据;还用于从帧输出仲裁器接收帧号,读取帧号信息,并通过反射内存网读取所述帧号信息对应的态势数据,同时读取时间戳,再将所述态势数据和时间戳发送至图像发送器;
图像发送器用于将合并后的仿真图像数据与时间戳和态势信息进行数据打包,并发送至外部接收机;
帧输出仲裁器用于向图像发送器和红外模拟器发送第一信号和帧号信息,使图像发送器和多个红外模拟器单次输出的图像具有相同的帧号。
8.根据权利要求7所述的用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,其特征在于,
还包括视频回放器,用于对实拍场景图像进行回放;能够在接收到帧输出仲裁器输出的帧号信息后,向多个红外模拟器输出帧号相同的实拍场景图像。
9.一种用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,其特征在于,包括红外目标模拟器分系统以及激光目标模拟器分系统,其中红外目标模拟器分系统包括如权利要求7或8所述的用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统;其中红外目标模拟器分系统与激光目标模拟器分系统共用同一台主控计算机,且用于测试同一台待测设备;
激光目标模拟器分系统包括:
多个激光模拟装置,每个激光模拟装置包括激光器、激光准直头、二自由度转台、同步信号发生器、激光模拟控制计算机;
激光器用于生成指定波长、频率和功率的激光;激光器还用于在外同步信号的触发控制下输出激光脉冲;激光器还用于根据激光模拟控制计算机的指令将当前状态发送给激光模拟控制计算机;
激光准直头用于接收激光器输出的激光脉冲信号,并输出与待测设备的光学系统参数相匹配的、且具有指定口径和发散角的模拟照射光斑;
二自由度转台用于驱动激光准直头在指定视场范围内进行转动;
同步信号发生器用于生成同步脉冲电平信号作为外同步信号,使多个激光模拟装置中的激光器能够同步输出激光;
激光模拟控制计算机用于监控激光器和同步信号发生器的参数设置和运行状态;还用于在外同步信号触发时存储时间戳、二自由度转台的角位置信息以及激光能量参数。
10.根据权利要求9所述的用于光电分布式孔径系统的仿真测试系统,其特征在于,还包括:
平台,用于放置红外目标模拟分系统以及激光目标模拟分系统;其中红外目标模拟分系统用于模拟同一空间场景中指定视点坐标、指定视角、指定方向的红外场景景象;
调整支架,设置在平台上,用于放置待测设备,能够进行左右、前后、升降的直线运动,还能够调整俯仰角和航向角;所述调整支架能够调整待测设备各个探测器的姿态,能够使探测器的红外接收系统与红外模拟分系统的光轴对准,还能够使探测器的激光接收系统与激光模拟分系统的光轴对准。
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