以目标飞行器地基光学观测与姿态监测需求为背景, 研究了地基光学望远镜成像仿真模型与方法, 通过目标建模、轨道确定和光学成像建模, 结合目标表面材质光散射特性和望远镜成像性能, 基于OpenGL(Open Graphics Library)仿真生成目标飞行器在轨飞行光学图像序列。根据理论分析比对、第三方仿真软件STK(Satellite Tool Kit)比对、实测光学图像序列比对多种途径, 验证了仿真方法和结果的正确性。可为目标飞行器观测任务制定与在轨姿态监控、空间目标姿态判别和目标识别提供参考和依据。
仿真验证 空间目标监视 simulation validation space target surveillance 红外与激光工程
2019, 48(12): 1214002
1 北京航天飞行控制中心, 北京 100094
2 航天工程大学, 北京 101416
以天宫二号伴星对组合体的观测任务为需求, 采用了一种基于OpenGL的伴星可见光相机成像仿真方法, 根据组合体、伴星的星历和姿态数据以及组合体3 ds格式三维模型, 设置了OpenGL透视投影成像模型参数, 结合组合体表面材质特性和可见光相机成像性能模型进行了处理和计算, 生成了组合体可见光仿真图像。通过与伴星实际拍摄的图像比较, 验证了文中方法的有效性和可信性。可为天基光学成像载荷设计与系统仿真、飞控任务安排等提供参考和依据。
成像仿真 可见光相机 伴星 组合体 imaging simulation visible camera OpenGL OpenGL accompanying satellite complex 红外与激光工程
2017, 46(12): 1218002
1 装备学院研究生院， 北京 101416
2 装备学院光电装备系， 北京 101416
激光雷达系统仿真具有重要的经济价值和广阔的应用前景。重点介绍了国外典型成像激光雷达建模仿真软件的研究进展，研究了其仿真原理、方法、功能和试验验证等有关情况，总结了激光雷达建模仿真的作用与意义，对下一步研究和发展方向进行了思考，可为仿真软件研发思路与方法提供借鉴。
成像系统 激光雷达 成像仿真 仿真软件 激光与光电子学进展
2013, 50(1): 010004
1 解放军装备学院 研究生院， 北京 101416
2 解放军装备学院 光电装备系， 北京 101416
针对靶场导弹零时信号检测的需要，讨论了现有检测方法的局限与不足，提出了利用高帧频摄像系统及图像处理技术进行导弹零时信号非接触检测的方法，即将特征区域的垂直投影变化作为目标垂直上升的位移变化，当位移超过一定阈值时给出零时信号。对实际情况中不同因素影响的图像进行了模拟实验，实验结果表明：该方法能够在距离目标300 m外有效地检测出1 cm的位移变化，处理时间在10 ms之内，能够实时可靠地给出零时信号。
导弹发射 零时信号 投影 高帧频 missile launching zero time signal projection high frame rate
1 装备指挥技术学院 研究生院, 北京101416
2 装备指挥技术学院 光电装备系, 北京101416
利用STK和OpenGL,提出了一种能体现空间目标天基光学观测系统真实成像距离和系统性能的序列图像仿真方法。首先建立空间目标的三维模型和轨道模型,利用STK预测目标卫星和观测卫星的相对几何关系,然后在分析相机针孔成像和OpenGL透视投影成像模型关系的基础上,通过设置OpenGL的有关参数生成了包含目标和成像系统信息在内的目标仿真图像,最后生成运动空间目标近距离光学观测的二维图像序列,可为天基空间目标识别研究提供数据基础。
光学测量 天基 空间目标 成像仿真 序列图像 optical measurement space-based space object imaging simulation serial images
