本文關(guān)鍵詞：天空背景與衛(wèi)星目標(biāo)的動態(tài)仿真技術(shù)研究

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【摘要】：衛(wèi)星與天空場景的實時動態(tài)仿真對于航空航天、軍事國防等領(lǐng)域有著重要意義。論文采取數(shù)字圖像處理技術(shù),結(jié)合天文學(xué)、大氣物理學(xué)與大氣光學(xué)的知識,設(shè)計并實現(xiàn)了遠場天空背景及衛(wèi)星目標(biāo)的動態(tài)模擬訓(xùn)練系統(tǒng),系統(tǒng)能夠輸出不同天空背景和衛(wèi)星目標(biāo)的連續(xù)動態(tài)圖像,模擬復(fù)雜環(huán)境下的場景,并投射至跟蹤望遠鏡中,用于目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)、捕獲、跟蹤和干擾等方面訓(xùn)練。在衛(wèi)星目標(biāo)動態(tài)仿真方面:論文根據(jù)衛(wèi)星的亮度與運動特征,對不同等級星生成方法、星運動軌道與運動速度進行研究。并根據(jù)目標(biāo)跟蹤瞄準(zhǔn)的訓(xùn)練要求,提出了星亮度模型、星運動軌跡模型與星位置模型,實現(xiàn)了不同星等、不同軌跡的衛(wèi)星仿真。在衛(wèi)星目標(biāo)與天空背景動態(tài)仿真方面:提出了常見天空背景的仿真方法,建立了相應(yīng)的天空背景圖片數(shù)據(jù)庫供訓(xùn)練系統(tǒng)選擇與調(diào)用。并在此基礎(chǔ)上提出時間函數(shù)與矩形圖片采集窗相結(jié)合的方法,對衛(wèi)星目標(biāo)與天空背景進行動態(tài)模擬。其次對衛(wèi)星目標(biāo)與天空背景進行真實感融合,提出了星亮度和背景特性模型,仿真復(fù)雜背景環(huán)境(包括薄、厚云遮擋,進入太陽強光等)下星亮度的變化情形,實驗結(jié)果表明仿真獲得的場景可以滿足訓(xùn)練環(huán)境的多樣性需求且具有較高的真實感。在星空場景模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計方面:硬件部分設(shè)計了詳細的系統(tǒng)硬件搭建方案,并創(chuàng)新性的實現(xiàn)了有信號源觸發(fā)運行與場景多屏輸出的功能;軟件部分則基于VS2010開發(fā)平臺,進行軟件界面的規(guī)劃與軟件功能的設(shè)計,同時創(chuàng)新性的實現(xiàn)了加速繪圖與參數(shù)自檢功能,最終完成星空場景模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：動態(tài)仿真 天空背景 衛(wèi)星模型 真實感合成 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V411.8;TP391.9
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題來源及研究意義9-10
• 1.2 航天仿真的發(fā)展概述和存在問題10-12
• 1.2.1 國內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 存在的問題11-12
• 1.3 本文的工作安排12-13
• 第二章 衛(wèi)星目標(biāo)的動態(tài)仿真13-25
• 2.1 引言13
• 2.2 衛(wèi)星目標(biāo)仿真的基本框架13-14
• 2.3 衛(wèi)星亮度模型的建立14-16
• 2.3.1 衛(wèi)星亮度的計算14
• 2.3.2 不同等級衛(wèi)星生成方法14-16
• 2.4 衛(wèi)星軌道模型的建立16-21
• 2.4.1 衛(wèi)星軌道的計算16-18
• 2.4.2 衛(wèi)星軌道模型的生成方法18-21
• 2.5 衛(wèi)星位置模型的建立21-24
• 2.5.1 衛(wèi)星速度的計算21-23
• 2.5.2 衛(wèi)星位置模型的生成方法23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 衛(wèi)星目標(biāo)與天空背景的動態(tài)仿真25-50
• 3.1 引言25
• 3.2 天空背景的仿真25-39
• 3.2.1 白天無云背景仿真25-27
• 3.2.2 太陽強光區(qū)仿真27-31
• 3.2.3 有云背景仿真31-34
• 3.2.4 星空背景仿真34-39
• 3.3 衛(wèi)星目標(biāo)的動態(tài)特性仿真39-42
• 3.4 衛(wèi)星目標(biāo)與天空背景的合成方法42-49
• 3.4.1 衛(wèi)星目標(biāo)亮度的計算42-45
• 3.4.2 衛(wèi)星目標(biāo)在天空背景下的真實感處理45-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 星空場景模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計50-60
• 4.1 引言50
• 4.2 硬件環(huán)境的搭建50-52
• 4.3 軟件開發(fā)環(huán)境的搭建52-53
• 4.4 軟件界面設(shè)計及輸入?yún)?shù)說明53-56
• 4.4.1 軟件界面設(shè)計53-54
• 4.4.2 參數(shù)設(shè)置及輸入方式說明54-56
• 4.5 軟件功能的編程實現(xiàn)56-59
• 4.5.1 場景繪圖模塊設(shè)計56
• 4.5.2 觸發(fā)運行模塊設(shè)計56-58
• 4.5.3 參數(shù)自檢模塊設(shè)計58
• 4.5.4 多屏顯示模塊設(shè)計58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第五章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 工作總結(jié)60-61
• 5.2 今后工作展望61-62
• 參考文獻62-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文67-68
• 致謝68-69

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳峰;沈為民;周建康;陳新華;;星敏感器光學(xué)系統(tǒng)星場成像仿真的設(shè)計和實現(xiàn)[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

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本文編號：773915