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捷联成像制导武器是实现高精度打击的重要武器。半实物仿真实验是检验捷联成像制导武器作战效能的一种较为经济和有效的途径,是制导武器研制过程中的关键环节。本文采用基于Vega/Creator/VC的虚拟现实技术建立目标模拟器,模拟制导武器飞行过程中所观测到的目标动态场景,构建捷联成像制导武器半实物仿真系统。完成的主要工作如下:(1)提出了视景仿真器的总体设计框架。首先,分析了虚拟现实技术的国内外研究现状;其次,介绍了视景仿真系统的开发工具;最后,针对捷联成像制导武器半实物仿真系统的功能需求,对视景仿真目标模拟器进行了总体设计,提出了构建视景仿真目标模拟器的流程。(2)建立了制导武器攻击地面固定/移动目标的场景数据库。首先,采用Multigen Creator完成了大规模地形模型、角色模型和三维目标模型的制作;然后,采用Vega将这些模型加入到一个场景中形成场景数据库文件,并且完成了FLT文件封装。(3)建立了交互式视景仿真目标模拟器。首先,采用Visual C++调用Vega进行场景渲染并设计了用户交互界面;其次,通过串口通信接收仿真机发来的惯导数据,实时更新捷联导引头在视景仿真器中的位置来模拟真实的拍摄图像,解决了生成相对运动图像的关键难题,实现了针对不同环境(光照/雾/云)和不同目标(静止/运动)情况下制导武器攻击过程的视景仿真;最后,完成了目标模拟器的硬件接口设计,实现了目标模拟器与半实物仿真平台的对接。(4)基于全捷联成像制导半实物仿真平台,完成了视景仿真目标模拟器的测试和应用,并进行了全捷联成像制导半实物仿真试验。首先,搭建了全捷联成像制导半实物仿真系统;其次,对视景仿真系统的目标识别和目标跟踪算法进行了仿真测试以及性能考核,表明不同目标在各种情况下均实现准确的识别和跟踪,论证了视景仿真系统的有效性。最后,进行了全捷联成像制导半实物仿真实验,实验结果表明视景仿真器设计合理、功能正确、能和整个半实物仿真系统很好衔接。综上所述,本文搭建了全捷联成像制导武器半实物仿真系统的视景仿真目标模拟器,它能够模拟制导武器攻击地面目标时的动态视景,为测试成像制导武器的目标识别和跟踪等相关算法提供了平台,并已成功应用于课题组承研的捷联成像导引头项目。