光电立靶虚拟试验模拟系统设计

论文摘要

伴随着计算机技术在现代社会的广泛应用,利用计算机作为平台的一系列系统也在飞速的发展。计算机软件理论的深入研究和应用手段的不断进步,被越来越多的领域所应用。光电立靶测量系统作为靶场试验立靶坐标测试的设备,由于其测试靶面不断增大,其设计标定、使用更加复杂。将虚拟技术引入光电立靶坐标测试系统,是解决这类问题的一种有效途径。论文针对光电立靶虚拟试验模拟系统的关键技术以及立靶设备、虚拟仿真展开了深入研究。在理论研究的基础上,对CCD相机采集到的图像进行了虚拟,采用模板匹配的方法对弹丸图像进行了处理,对建立的捕获率模型进行了仿真处理。论文以虚拟试验的基本概念为基础,对光电立靶测量系统当中应用的关键设备、技术参数和工作原理进行了分析。针对室内测量环境设计了模拟系统的辅助光源,对CCD立靶系统的测量目标弹丸进行了建模。在虚拟试验环境下,对模拟系统的捕获率、测量误差进行了分析与仿真计算,获得了在特定靶面大小、特定目标参数下的模拟系统的捕获率。通过仿真计算和特定条件下的靶场试验验证,本文建立的虚拟环境下的弹丸捕获率模型,为超大靶面立靶系统的进一步研究打下了良好的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 光电立靶的国内外研究现状
• 1.2.2 虚拟试验技术的国内外研究现状
• 1.3 论文研究的目的和意义
• 1.4 论文的主要内容
• 2 室内光电立靶测试系统的构成
• 2.1 靶试验设备介绍
• 2.1.1 系统工作原理
• 2.1.2 CCD主要参数
• 2.2 室内光源系统
• 2.3 室内光电立靶交汇测量
• 2.4 本章小结
• 3 虚拟立靶试验模型的建立与分析
• 3.1 虚拟试验的概念
• 3.1.1 虚拟试验构成
• 3.1.2 虚拟试验的特点
• 3.1.3 虚拟试验的应用
• 3.2 LED光源模型
• 3.3 弹丸参数模型
• 3.4 线阵CCD的接收模型
• 3.5 双CCD交汇测量模型
• 3.6 靶面尺寸模型
• 3.6.1 CCD视场角的计算
• 3.6.2 靶面尺寸的计算
• 3.7 捕获率模型
• 3.8 误差模型
• 3.8.1 弹丸着靶坐标的误差
• 3.8.2 弹丸姿态产生的误差
• 3.8.3 靶面不重叠产生的误差
• 3.8.4 镜头畸变产生的误差
• 3.9 本章小结
• 4 虚拟试验模拟系统的仿真与分析
• 4.1 虚拟试验的模拟
• 4.1.1 理想状态
• 4.1.2 非理想状态
• 4.2 虚拟试验的弹丸图像处理
• 4.2.1 图像的整合
• 4.2.2 弹丸图像的处理
• 4.3 虚拟试验的仿真和计算
• 4.3.1 对捕获率模型的仿真和分析
• 4.3.2 对误差模型的仿真和分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 5.1 总结
• 5.2 研究的不足与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢