高速動態(tài)場景生成系統(tǒng)研制.pdf

1、目標(biāo)特征捕獲系統(tǒng)是精確制導(dǎo)武器的關(guān)鍵組成部分，對精確制導(dǎo)武器的技術(shù)指標(biāo)和性能的發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用。飛行場景仿真測試是目標(biāo)特征捕獲系統(tǒng)研制過程的重要組成部分，可以有效地降低研發(fā)成本與測試風(fēng)險(xiǎn)、縮短研發(fā)周期。針對目標(biāo)特征捕獲系統(tǒng)模擬飛行場景仿真測試對高幀頻、高分辨率的場景生成需求以及仿真測試對數(shù)據(jù)傳輸高速率與圖像顯示實(shí)時性等挑戰(zhàn)，本文開展了高速動態(tài)場景生成系統(tǒng)研制。
　　首先，調(diào)研與分析目標(biāo)特征捕獲系統(tǒng)飛行場景仿真測試的相關(guān)技術(shù)現(xiàn)

2、狀，對其功能和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行需求分析。本文利用軟件的靈活性與硬件的高性能，提出高速動態(tài)場景生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：基于計(jì)算機(jī)開發(fā)場景生成軟件，模擬生成高幀頻、高分辨率的動態(tài)飛行場景圖像；研制圖像注入模塊，基于FPGA實(shí)現(xiàn)場景圖像的處理與高速傳輸。
　　其次，針對目標(biāo)特征捕獲系統(tǒng)模擬飛行場景仿真對高幀頻、高分辨率的場景生成需求，基于計(jì)算機(jī)開發(fā)場景生成軟件模擬目標(biāo)與背景分布特征，采用OpenCV實(shí)現(xiàn)動態(tài)場景圖像的生成與顯示，并采用多線程編程技

3、術(shù)提高場景生成效率與圖像顯示實(shí)時性。
　　再次，針對仿真測試對數(shù)據(jù)傳輸高速率與圖像顯示實(shí)時性等挑戰(zhàn)，提出以FPGA為核心器件、控制USB3.0接口與總線LVDS接口實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)膱D像注入模塊設(shè)計(jì)方案，基于FPGA進(jìn)行圖像灰度填充用于滿足飛行場景仿真的高分辨率測試需求，采用基于乒乓操作的雙緩存結(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的緩存，并利用DMA傳輸方式提高傳輸速率。
　　最后，提出脫離高速動態(tài)場景生成系統(tǒng)對接測試信