基于mos电阻阵的红外目标模拟器实时控制技术

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1、基于MOS电阻阵的红外目标模拟器实时控制技术·383·吴根水，宋龙，李睿(中国空空导弹研究院，河南洛阳471009)摘要：针对高帧频MOS电阻阵的特点，对红外成像目标模拟器实时控制方法进行研究，在控制部分硬件设计方面，就通信协议、图像数据传输驱动、图像逻辑控制驱动等提出了较为详细的设计思路。关键词：MOS电阻阵；红外成像目标模拟器；实时控制中图分类号：TN215文献标识码：A文章编号：1000—8829(2008)S0—0383—04Real-TimeControlofIRImagingSimulatorBasedonMOS-ResistanceArraysWUG

2、en—shui，SONGLong，LIRui(ChinaAirborneMissileAcademy,Luoyang471009，China)Abstract：AccordingtothecharacteristicsofthehighframerateMOS—resistancearrays，thestudyofreal—timecontroloftheIRimagingsimulatorispresented．Thedesignofthecontrolhardwareisbroughtoutindetail．Keywords：MOSresistancearra

3、ys：IRimagingsimulationsystem；real—timecontrol在红外成像制导仿真系统及其关键技术研究中，利用计算机图形生成技术与MOS热电阻阵相结合来产生战场环境和日标图像成为当前及未来红外图像场景模拟器的重要发展趋势之一。提高目标图像的分辨率、图像帧频，提高所模拟的仿真环境(主要是目标与背景方面)的逼真度，从而可提高仿真的精度，创建优良的红外仿真平台。为了实现对高帧频MOS电阻阵红外成像目标模拟器的实时控制，满足高传输速率的要求，笔者将针对此特点进行设计，对实时控制方案做了较为详细的描述，论证了其町行性。l主要功能红外成像目标模拟器的

4、实时控制是利用计算机生成目标，干扰景象数据，由控制器接收数据并驱动MOS电阻阵，产生红外热图像。红外成像目标模拟器实时控制系统主要解决图像实时生成、非均匀性实时修正、收稿日期：2008—07—15作者简介：吴根水(1962一)，男，浙江湖州人，研究员，学士，主要研究方向为系统仿真。图像平滑和动态实时修正等关键技术问题。基于高像元数MOS热电阻阵的成像目标模拟器动态特性的要求很高(帧频不小于100Hz)，为了实现实时控制，满足高传输速率的要求，本研究主要包括以下几个方面内容：①图像生成计算机内图像数据传输驱动板设计；②图像逻辑控制及驱动器设计；⑧图像生成计算机与图像

5、逻辑控制及驱动器的通信方式和方法设计。1．1总体结构红外成像目标模拟器实时控制系统中图像生成计算机的连接采用USB接口，V2．1版本协议(480MHz)。传输线采用光纤通信线，体积小、重量轻，对目标模拟器的影响小(扭矩小)，速度能满足实时传输数据的设计要求。图l所示为系统的结构方式和相互连接关系。图1中，仿真计算机与图像生成计算机之间通过VMIC光纤反射内存网连接，仿真计算机向图像生成计算机提供弹目之间相对运动的相关参数；图像生成计算机根据弹目运动学参数生成待显示的红外场景图·384·Ⅸ测控技术》2008年第27卷增刊像，再通过VMIC光纤网传送到图像修正／驱动计

6、算机，将红外场景图像数据进行非均匀性修正，然后利用机内PCI总线上的图像数据传输驱动模块将数据通过高速串行总线传输给前端的图像逻辑控制及驱动器；图、、像逻辑控制及驱动器根据图像数据产生驱动MOS热电阻阵的时序逻辑及其灰度信号。图lMOS热电阻阵红外成像目标模拟器动态仿真试验总体结构框图1．2系统特点②生成MOS电阻阵逻辑控制时序。1．2．1图像生成计算机①红外图像生成：根据仿真机的仿真数据，接收2MOS电阻阵红夕I、成像目标模拟器实只孽。兰导譬管位鼍不!鋈套数孥i．，查≈耄数，，麓曼驽多?时控制技术对比度、亮度(温度范围)的设置参数，计算出红外一目标的图像数据，实

7、时生成红外图像；2．1通信方式②视频信号采集：通过视频采集卡，对红外热像在高帧频MOS电阻阵红外成像目标模拟器系统仪拍摄的背景视频图形进行采集，并通过抽线来进行中，采用高速串行通信接口方式。它具有传输电缆质分辨率匹配，通过捅帧来进行帧频匹配；量轻的优点。③将红外图像和背景视频图像进行合成；‘2．1．1通信协议④合成后的图像通过本节点VMIC卡更新到整在高速串行通信协议上具有多种可选方案，其中个网络上。USB2．0协议和Firewire1394b协议虽然所支持的传输1．2．2图像修正驱动计算机速度都很快，但是其在满足高实时性能上具有潜在的①从VMIC网络接收图像生成

8、计算机计算