西安建筑科技大学 机电工程学院，陕西 西安 710055
空间目标容易受到太空垃圾碰撞及干扰从而产生抖动。针对空间抖动目标红外图像的模型构建问题，对天基空间红外成像系统的主要噪声进行分析并考虑杂散光影响，基于Creator与Vega软件平台相结合，提出抖动状态下空间目标表面缺陷的红外图像的建模方法。依据空间目标基本特征分析其红外辐射特性，在Creator中对空间目标缺陷进行三维建模；根据目标以及背景红外辐射特性对三维模型进行温度场分析，将分析所得结果与Vega红外模块相结合获得红外图像模型；确定抖动图像数学模型并对仿真图像施加抖动影响，然后施加杂散光影响获得最终模拟图像。实验结果表明：该方法生成的抖动状态下空间目标红外图像与实验图像相似程度高，能为空间目标探测与态势感知提供一种有效的模拟系统。
空间目标 抖动状态 Vega Creator 红外图像模拟 space target jitter state Vega Creator infrared image simulation
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
针对靶场经纬仪设备操作手实战经验少、训练成本高的问题，设计并实现了基于Vega Prime的光电经纬仪电荷耦合传感器 (Charge Coupled Device, CCD)图像仿真系统。对任务弹道数据进行了分析，建立了地心直角坐标系与仿真系统坐标系之间的转换关系，获得了目标在仿真场景中的理论位置，并通过解算得到了姿态数据。根据CCD传感器的光学系统参数，计算了仿真图像的理论视场角。实践结果表明，该仿真系统从目标仿真和视场仿真两方面渲染图像，可确保目标的轨迹与姿态更符合真实任务的情况。对操作手进行了针对性训练，使其熟悉了任务流程，从而提高了训练效率。
坐标转换 图像仿真 光电经纬仪 Vega Prime Vega Prime coordinate conversion imaging simulation photoelectrical theodolite
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏南京 210094
红外与微光的融合算法及相关产品的性能验证需要同步仿真视频源。本文提出了一种基于 Vega的红外与微光视频的同步仿真方法, 研发了基于 FPGA的串口数据并行发送装置, 实现对视频仿真的同步控制; 并开发了串口程序和动态仿真控制程序, 实现串口监控、数据接收、数据识别、仿真控制等功能; 借助于计算机和控制板之间的串口通信技术, 实现了两台计算机同步仿真红外视频和微光视频, 最后通过图像融合分析验证了该方法的有效性。
FPGA控制板 红外视频 微光视频 同步仿真 图像融合 Vega Vega FPGA control board infrared video LLL video synchronous simulation image fusion
1 中国科学院 长春学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为实现从单站光测图像中估计出已知3D模型的空间目标姿态,利用Vega Prime提出了一种采用仿真图像进行相关度局部最优搜索的姿态估计方法, 该方法无需建立2D-3D特征投影关系和大量的模型匹配库。首先, 对输入图像进行图像预处理, 获得目标原始图像。然后, 利用Vega Prime加载目标3D模型生成仿真匹配图像, 并进行图像预处理获得目标匹配图像,计算两幅图像相关度。最后, 更新3D目标模型姿态, 直至仿真匹配图像与目标原始图像的相关度值取得局部最优, 输出目标模型姿态。仿真实验结果表明, 采用本文所提方法的观测仿真图像姿态平均估计误差为385°,仿真原图可实现姿态准确估计, 表明该方法是一种空间目标姿态估计的有效方法。
姿态估计 相关度 空间目标 地基望远镜 attitude estimation correlation space object ground-based telescope Vega Prime Vega Prime
1 火箭军工程大学 控制工程系, 陕西 西安 710025
2 中国人民解放军96111部队, 陕西 韩城 715400
烟幕、灰尘、云、火焰等不规则物体的实时红外仿真技术是战场环境红外图像实时生成的关键技术和难点之一。以烟幕红外仿真为例, 首先基于Navier-Stokes方程对烟幕的外形进行了建模, 给出了其初始化和边界处理方法; 然后基于灰体辐射模型和光线投射算法考虑了烟幕自身辐射和太阳光照射两种因素对烟幕的红外辐射特性进行了建模; 最后, 利用CUDA并行计算工具对基于物理模型的烟幕红外仿真进行了实现, 成功地将红外烟幕嵌入到基于Vega的红外场景中, 并对利用Vega粒子系统产生的红外烟幕和基于物理模型的红外烟幕的效果进行了对比。仿真结果表明, 基于物理模型的烟幕红外仿真满足实时性需求, 且具有真实感强, 可控性好的优点。
烟幕 红外图像 实时生成 Navier-Stokes方程 smoke IR image real-time generation Navier-Stokes equation CUDA CUDA Vega Vega 红外与激光工程
2016, 45(4): 0404004
开展了基于Vega的红外目标成像仿真的研究, 分别分析了飞机蒙皮的红外辐射模型、尾喷口的红外辐射模型和飞计算工具MAT、三维建模工具 Creator和开发工具 VC++6.0实现红外目标成像仿真的设计流程, 给出了红外目标仿真图像, 为类似的红外目标成像系统提供了参考。
红外成像 仿真 Vega Vega IR imaging simulation
为了更好地演示无人直升机飞行控制的仿真效果, 开发了无人直升机飞行控制多通道视景仿真平台, 该平台使用3个通道在弧形大屏幕上演示仿真效果。软件部分使用Visual C++6.0编程, 利用Creator软件建立无人直升机三维模型和飞行场景, 采用Vega软件实现动画显示效果。硬件部分由3台计算机、3台投影仪和2个控制杆组成, 实现多通道视景仿真数据的传输及同步, 以及三通道视锥配置, 并实现三通道渲染场景的无缝拼接。通过无人直升机在此平台上的飞行仿真证明, 该多通道视景仿真系统比传统视景系统的显示效果更为突出。
视景仿真 无人直升机 多通道 visual simulation unmanned helicopter Vega Vega multi-channel
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室, 成都 610209
3 中国科学院研究生院, 北京 100049
经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试, 构建了经纬仪仿真系统总体功能结构, 主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算。论述了场景仿真中 CCD虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效果添加等关键技术。建立了经纬仪跟踪控制系统 simulink模型, 通过 Real-time Workshop (RTW)生成了模型代码, 并进行相应改写建立了跟踪状态解算模块。采用 VC++, Vega, OpenGL和 OpenGL着色语言 (GLSL)开发了仿真系统, 实际应用表明, 实时性良好, 不需接入实际经纬仪系统, 进一步降低了训练的成本, 并能帮助实际系统进行测试、分析与设计。
光电经纬仪 可视化仿真 实时 photoelectric theodolite visual simulation real-time Vega Vega RTW RTW OpenGL OpenGL
1 中国人民解放军92941部队94分队, 辽宁 葫芦岛 125001
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
3 西安邮电大学 理学院, 陕西 西安 710121
针对舰载光电跟踪仪仿真测试需求, 提出基于红外图像仿真的光电模拟器的设计。利用Vega仿真平台计算所得辐亮度和仿真图像灰度值之间线性关系, 求解该线性映射关系, 对红外仿真场景的图像进行分析标定。通过某型光电跟踪仪定型试验验证, 光电通道跟踪精度达到1 mrad, 满足系统指标要求。光电模拟器可完成在复杂背景、夜间等外场无法进行的试验条件下, 对光电跟踪仪动态性能和战技指标的测试。
光电跟踪仪 红外图像仿真 光电模拟器 Vega仿真平台 EO tracker infrared image simulation photoelectric simulator Vega simulation platform
光电信息控制和安全技术重点实验室, 河北 燕郊 065201
介绍了目标跟踪算法测试系统的构建方法, 采用 Multigen Creator创建目标及背景的三维数字仿真模型, 在 Vega视景仿真中利用数字仿真模型构建仿真场景, 并利用 HLA实现分布式仿真试验系统。
高层体系结构(HLA) 视景仿真 high level architecture(HLA) Vega Vega scene simulation
