CN112305939A - 自动调整同步的仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调整同步的仿真系统，仿真模块用于根据为被试设备规划的试验战情，向被试设备提供试验所需的光学场景，时统装置用于向仿真模块发出同步信号，以控制仿真模块向被试设备输出试验所需的光学场景，其中仿真模块还根据被试设备反馈回的试验数据，计算被试设备进行的试验阶段与同步信号的时间差量，进一步时统装置根据时间差量实时调整同步信号，以使得同步信号与被试设备进行的试验阶段的时间差量减小，以提高两者的同步精度。因此本发明的仿真系统实现了自动调整仿真系统向被试设备输出的场景/图像与被试设备运行阶段同步。

Description

自动调整同步的仿真系统

技术领域

本发明涉及光学仿真系统技术领域，特别是涉及一种自动调整同步的仿真系统。

背景技术

光学目标模拟是为光电设备实现仿真测试、训练而建设的半实物仿真手段。由于半实物仿真可以根据战情规划信息，生成规划场景的图像信息，再根据生成的图像信息进行仿真，生成场景/图像而投射到被试设备，相比能够提高对光电设备仿真测试的准确性，因此已成为光电设备测试的重要手段。其中，仿真系统与被试设备之间的同步精度是决定试验结果的重要因素，能够确保仿真系统向被试设备输出的场景/图像与被试设备运行时序同步，可提高对被试设备进行相关仿真试验的测试精度。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的是提供一种自动调整同步的仿真系统，能够自动调整仿真系统向被试设备输出的场景/图像与被试设备运行阶段同步。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动调整同步的仿真系统，包括仿真模块、时统装置和被试设备；

所述仿真模块与所述被试设备相连，用于根据为所述被试设备规划的试验战情，向所述被试设备提供试验所需的光学场景，以及根据所述被试设备反馈回的试验数据，计算所述被试设备进行的试验阶段与所述时统装置发出的同步信号的时间差量；

所述时统装置与所述仿真模块相连，用于向所述仿真模块发出所述同步信号，以控制所述仿真模块向所述被试设备输出试验所需的光学场景，以及根据所述时间差量实时调整所述同步信号，以使得所述同步信号与所述被试设备进行的试验阶段的时间差量减小。

优选的，所述仿真模块包括：

控制装置，用于为所述被试设备规划试验战情，并将实时的战情信息传输至图像生成装置；

所述图像生成装置与所述控制装置相连，用于根据获得的战情信息生成战情所规划场景的图像信息，将生成的图像信息传输至仿真装置；

所述仿真装置与所述图像生成装置相连，用于根据所述图像信息产生光信号，将产生的光信号投射至所述被试设备，以向所述被试设备提供试验所需的光学场景。

优选的，包括至少两个所述图像生成装置，各个所述图像生成装置分别用于根据所规划场景的光波段范围，生成不同波段的图像信息；

所述仿真装置具体用于分别根据各个不同波段的图像信息产生相应波段的光信号。

优选的，所述控制装置通过网络向所述图像生成装置传输数据，所述控制装置与所述仿真装置之间通过串行通讯接口传输数据，所述控制装置与所述被试设备之间通过串行通讯接口传输数据，或者通过网络通讯接口传输数据。

优选的，为所述被试设备规划的光学场景的光波段范围涵盖可见光到红外光。

优选的，所述仿真模块具体用于执行以下过程：

获取所述时统装置发出的所述同步信号以及获取所述被试设备反馈回的试验数据；

根据所述被试设备反馈回的试验数据，计算所述被试设备进行的试验阶段与所述同步信号的时间差量；

判断所述时间差量是否满足预设要求，若否，则向所述时统装置发送所述时间差量以及调整指令，所述调整指令用于指示根据所述时间差量调整同步信号，并再次获取所述时统装置发出的所述同步信号以及获取所述被试设备反馈回的试验数据以进行后续过程。

优选的，所述时统装置包括：

控制器，用于根据从全球定位系统获取的数据解算出时间信息，并根据获得的时间信息产生准时秒信息，基于准时秒信息从所述仿真模块获取所述时间差量以及用于指示根据所述时间差量调整同步信号的调整指令；

与所述控制器相连的现场可编程逻辑门阵列，用于产生所述同步信号，以及根据所述控制器发送的数据调整所述同步信号。

优选的，所述控制器具体用于基于准时秒信息，通过查询方式从所述仿真模块获取所述时间差量以及用于指示根据所述时间差量调整同步信号的调整指令。

优选的，所述现场可编程逻辑门阵列具体用于通过分频电路产生作为所述同步信号的脉冲信号，以及通过调整脉冲信号前沿以调整同步信号。

优选的，所述时统装置还包括电平格式转换芯片、交流码幅值调节电路、A/D转换电路、D/A转换电路、硬件复位电路或者异步串行通信芯片。

由上述技术方案可知，本发明所提供的一种自动调整同步的仿真系统包括仿真模块、时统装置和被试设备，仿真模块用于根据为被试设备规划的试验战情，向被试设备提供试验所需的光学场景，时统装置用于向仿真模块发出同步信号，以控制仿真模块向被试设备输出试验所需的光学场景，其中仿真模块还根据被试设备反馈回的试验数据，计算被试设备进行的试验阶段与同步信号的时间差量，进一步时统装置根据时间差量实时调整同步信号，以使得同步信号与被试设备进行的试验阶段的时间差量减小，以能够提高两者的同步精度。因此本发明的仿真系统实现了自动调整仿真系统向被试设备输出的场景/图像与被试设备运行阶段同步。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的示意图；

图2为本发明又一实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的示意图；

图3为本发明又一实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的示意图；

图4为本发明实施例中控制装置实现调整同步的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的时统装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的示意图，由图可看出，所述仿真系统包括仿真模块102、时统装置101和被试设备100。

所述仿真模块102与所述被试设备100相连，用于根据为所述被试设备100规划的试验战情，向所述被试设备100提供试验所需的光学场景，以及根据所述被试设备100反馈回的试验数据，计算所述被试设备100进行的试验阶段与所述时统装置101发出的同步信号的时间差量；

所述时统装置101与所述仿真模块102相连，用于向所述仿真模块102发出所述同步信号，以控制所述仿真模块102向所述被试设备100输出试验所需的光学场景，以及根据所述时间差量实时调整所述同步信号，以使得所述同步信号与所述被试设备100进行的试验阶段的时间差量减小。

仿真模块102根据为被试设备100规划的试验战情，向被试设备100提供试验所需的光学场景，从而使得被试设备100进行光学模拟试验。时统装置101发出同步信号，通过同步信号控制仿真模块102根据规划的试验战情生成图像以及进行光学模拟仿真，从而向被试设备100输出试验所需的光学场景。

本实施例仿真系统中，仿真模块102能够根据被试设备100反馈回的试验数据，计算被试设备100进行的试验阶段与同步信号的时间差量，计算的时间差量是指被试设备100进行的试验阶段与用于控制仿真模块102为被试设备100在该试验阶段提供光学场景的同步信号，这两者之间的时间差量。进而，时统装置101还根据时间差量实时调整同步信号，使得同步信号与被试设备100进行的试验阶段的时间差量减小，从而提高两者的同步精度，使仿真模块102提供的光学场景与被试设备100对应进行的试验更趋于同步。因此，本实施例仿真系统实现了自动调整仿真系统向被试设备输出的场景/图像与被试设备运行阶段同步。

在一种可选实施方式中，请参考图2，图2为又一实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的示意图，由图可看出，仿真模块102可包括控制装置103、图像生成装置104和仿真装置105，其中，控制装置103用于为所述被试设备100规划试验战情，并将实时的战情信息传输至图像生成装置104；图像生成装置104与控制装置103相连，用于根据获得的战情信息生成战情所规划场景的图像信息，将生成的图像信息传输至仿真装置105；所述仿真装置105与所述图像生成装置104相连，用于根据所述图像信息产生光信号，将产生的光信号投射至所述被试设备100，以向所述被试设备100提供试验所需的光学场景。

通过控制装置103为被试设备100设计和规划试验战情，生成动态运行的试验战情，并能够对动态运行的试验战情进行显示。

图像生成装置104根据获得的战情信息生成战情所规划场景的图像信息，优选的，可包括至少两个图像生成装置104，各个图像生成装置104分别用于根据所规划场景的光波段范围，生成不同波段的图像信息，仿真装置105具体用于分别根据各个不同波段的图像信息产生相应波段的光信号，从而投射到被试设备100。

示例性的请参考图3，图3为又一实施例的一种自动调整同步的仿真系统的示意图，如图所示的仿真系统包括四个图像生成装置依次为图像生成装置201、202、203和204，图像生成装置201、202、203和204分别生成不同波段的图像信息，每一图像生成装置生成一种光波段的图像信息。根据控制装置205为被试设备200规划的试验场景所涉及的光波段范围，将这一波段范围划分为由四个不同波段组合成，由四个图像生成装置201、202、203和204分别生成四个不同波段的图像信息。在实际应用中，图像生成装置可使用计算机或者图形工作站，每台工作站配置一套图像实时仿真软件，通过配置生成图像的波段参数，能够实时生成并输出相应波段图像。可选的，本实施例中为被试设备规划的光学场景的光波段范围涵盖可见光到红外光，以满足对光电设备的功能测试需求。

可选的请参考图3所示，控制装置205可通过网络向图像生成装置传输数据，可以是但不限于通过以太网或者反射式内网传输数据。控制装置205与仿真装置206之间可通过串行通讯接口传输数据。控制装置205与被试设备200之间可通过串行通讯接口传输数据，或者可通过网络通讯接口传输数据。

具体的，请参考图2所示，时统装置101与控制装置103、图像生成装置104和仿真装置105分别相连，分别向各个装置发出同步信号，以分别触发控制装置103、图像生成装置104和仿真装置105同步地执行各自相应的处理过程。

可选的，可由控制装置103根据被试设备100反馈回的试验数据，计算被试设备100进行的试验阶段与时统装置101发出的同步信号的时间差量，控制装置103与被试设备100相连，被试设备100反馈回的试验数据传输至控制装置103。具体的，请参考图4，图4为本实施例中控制装置实现调整同步的方法流程图，由图可知控制装置103执行的处理过程包括以下步骤：

S300：获取所述时统装置101发出的所述同步信号以及获取所述被试设备100反馈回的试验数据。

S301：根据所述被试设备100反馈回的试验数据，计算所述被试设备100进行的试验阶段与所述同步信号的时间差量。

S302：判断所述时间差量是否满足预设要求。若是，则结束调整，若否，则进入步骤S303。

S303：向所述时统装置101发送所述时间差量以及调整指令，所述调整指令用于指示根据所述时间差量调整同步信号，并进入步骤S300。时统装置101在接收到控制装置103发送的时间差量和调整指令时，实时地调整同步信号，进而向控制装置103、图像生成装置104和仿真装置105发出同步信号。

具体的，可参考图5，图5为本实施例提供的一种自动调整同步的仿真系统的时统装置的示意图，由图可看出，时统装置101包括控制器106和现场可编程逻辑门阵列107，其中：

控制器106，用于根据从全球定位系统获取的数据解算出时间信息，并根据获得的时间信息产生准时秒信息，基于准时秒信息从所述仿真模块102获取所述时间差量以及用于指示根据所述时间差量调整同步信号的调整指令；

现场可编程逻辑门阵列107，用于产生所述同步信号，以及根据所述控制器106发送的数据调整所述同步信号。

当进入工作模式时，全球定位系统(GPS或者BD)的信号触发控制器106外部中断，产生准时秒信息，控制器106基于准时秒信息，通过查询方式接收串口信息，从仿真模块102获取时间差量以及用于指示根据时间差量调整同步信号的调整指令。现场可编程逻辑门阵列107可具体通过分频电路产生作为所述同步信号的脉冲信号，以及通过调整脉冲信号前沿以调整同步信号。

控制器106用于解调IRIG-B(AC、DC)码，GPS/BD时间信息，输出真秒时刻信息。现场可编程逻辑门阵列107为整个系统以及各功能芯片提供片选以及控制信号和频率信号，实现IRIG/B码回送。

参考图5所示，时统装置101还包括外围电路，包括电平格式转换芯片、交流码幅值调节电路、A/D转换电路、D/A转换电路、硬件复位电路或者异步串行通信芯片。其中，电平格式转换芯片包括将TTL电平转换为422电平以及将422电平转换为TTL电平的芯片，将RS232信号转换为TTL电平的芯片。异步串行通信芯片TL16C754实现各个串口信号的收、发，TL16C754可扩展四路串口。控制器106、寄存器及通讯芯片TL16C754初始化后，判断工作状态，根据标志位跳入相应工作模式，进入解算GPS/BD信息的中断程序，解算时间信息并送出。

在一具体实例中，控制器106可采用控制器TMS320F28335，TMS320F28335芯片采用双电源，外围接口用电源为3.3V，核心芯片电压为1.8V，采用TPS767D318PWP电源转换芯片，完成从5V到3.3V和1.8V的转变，每路输出电流最大为1A。RS232接口采用0.5/50Hz。TMS320F28335作为中心处理芯片，采用C语言进行软件设计。现场可编程逻辑门阵列107可采用CycloneⅡEP2C8Q208I8N，FPGA应用VerilogHDL语言和原理框图混合编程实现片选、分频、B码回送等功能。

以上对本发明所提供的一种自动调整同步的仿真系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动调整同步的仿真系统，其特征在于，包括仿真模块、时统装置和被试设备；

所述仿真模块与所述被试设备相连，用于根据为所述被试设备规划的试验战情，向所述被试设备提供试验所需的光学场景，以及根据所述被试设备反馈回的试验数据，计算所述被试设备进行的试验阶段与所述时统装置发出的同步信号的时间差量；

所述时统装置与所述仿真模块相连，用于向所述仿真模块发出所述同步信号，以控制所述仿真模块向所述被试设备输出试验所需的光学场景，以及根据所述时间差量实时调整所述同步信号，以使得所述同步信号与所述被试设备进行的试验阶段的时间差量减小。

2.根据权利要求1所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述仿真模块包括：

控制装置，用于为所述被试设备规划试验战情，并将实时的战情信息传输至图像生成装置；

所述图像生成装置与所述控制装置相连，用于根据获得的战情信息生成战情所规划场景的图像信息，将生成的图像信息传输至仿真装置；

所述仿真装置与所述图像生成装置相连，用于根据所述图像信息产生光信号，将产生的光信号投射至所述被试设备，以向所述被试设备提供试验所需的光学场景。

3.根据权利要求2所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，包括至少两个所述图像生成装置，各个所述图像生成装置分别用于根据所规划场景的光波段范围，生成不同波段的图像信息；

所述仿真装置具体用于分别根据各个不同波段的图像信息产生相应波段的光信号。

4.根据权利要求2所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述控制装置通过网络向所述图像生成装置传输数据，所述控制装置与所述仿真装置之间通过串行通讯接口传输数据，所述控制装置与所述被试设备之间通过串行通讯接口传输数据，或者通过网络通讯接口传输数据。

5.根据权利要求1所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，为所述被试设备规划的光学场景的光波段范围涵盖可见光到红外光。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述仿真模块具体用于执行以下过程：

获取所述时统装置发出的所述同步信号以及获取所述被试设备反馈回的试验数据；

根据所述被试设备反馈回的试验数据，计算所述被试设备进行的试验阶段与所述同步信号的时间差量；

判断所述时间差量是否满足预设要求，若否，则向所述时统装置发送所述时间差量以及调整指令，所述调整指令用于指示根据所述时间差量调整同步信号，并再次获取所述时统装置发出的所述同步信号以及获取所述被试设备反馈回的试验数据以进行后续过程。

7.根据权利要求1-5任一项所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述时统装置包括：

控制器，用于根据从全球定位系统获取的数据解算出时间信息，并根据获得的时间信息产生准时秒信息，基于准时秒信息从所述仿真模块获取所述时间差量以及用于指示根据所述时间差量调整同步信号的调整指令；

与所述控制器相连的现场可编程逻辑门阵列，用于产生所述同步信号，以及根据所述控制器发送的数据调整所述同步信号。

8.根据权利要求7所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述控制器具体用于基于准时秒信息，通过查询方式从所述仿真模块获取所述时间差量以及用于指示根据所述时间差量调整同步信号的调整指令。

9.根据权利要求7所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述现场可编程逻辑门阵列具体用于通过分频电路产生作为所述同步信号的脉冲信号，以及通过调整脉冲信号前沿以调整同步信号。

10.根据权利要求7所述的自动调整同步的仿真系统，其特征在于，所述时统装置还包括电平格式转换芯片、交流码幅值调节电路、A/D转换电路、D/A转换电路、硬件复位电路或者异步串行通信芯片。

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