利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法

摘要

本发明提出了一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，前视红外仿真系统产生与真实光电传感器探测特征相匹配的红外仿真场景激励视频；模拟与真实光电系统相匹配的综合性能和外部接口；在空对地大俯仰角度进行多目标探测时，采用目标角度计算校正方法，修正被探测目标的方位、俯仰角度信息，以消除误差。本发明解决了机载前视红外仿真系统在闭环测试过程中，大俯仰角度探测时传统的目标角度计算方法误差较大的问题，修正了探测目标相对载机俯仰、方位角度的计算方法，保证了探测精度。适用于前视红外仿真系统的信息闭环测试和多目标探测信息误差校正。

权利要求

1.一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，所述仿真系统包括仿真中心、激励器、仿真器和显控终端；其特征在于：包括以下步骤：步骤1：仿真中心产生机载前视红外搜索仪工作过程中的仿真飞行数据，所述仿真飞行数据包括载机的轨迹坐标和姿态信息，以及若干个目标的轨迹坐标和姿态信息；激励器根据仿真中心提供的载机以及若干目标的轨迹坐标和姿态信息，产生符合机载前视红外搜索仪观瞄特征的激励视频图像；仿真器接收激励器产生的激励视频图像，并对激励视频进行图像处理和信号处理，计算目标在光电稳瞄坐标系下的方位、俯仰角度信息，得到目标探测信息，并将目标探测信息送入显控终端显示；其中仿真器完全模拟机载前视红外搜索设备的工作方式和软件算法；

步骤2：根据步骤1中仿真中心产生的机载前视红外搜索仪工作过程中的仿真飞行数据，通过理论计算方式得到目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hzk,pzk)，其中hzk为理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位角，pzk为理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的俯仰角；

根据步骤1仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的方位、俯仰角度信息(Ht,Pt)，通过以下过程计算仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hj,pj)，其中Ht为仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的方位角，Pt为仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的俯仰角，hj为仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位角，pj为仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的俯仰角：步骤2.1：得到目标在光电稳瞄坐标系下的坐标表示Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T：

Ptj＝(-tan(Ht)×A,A,tan(Pt)×A)T；

步骤2.2：将目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T转换为飞机机轴坐标系下的Pj＝(Xj,Yj,Zj)T：Pj＝Tαt×Tβt×Ptj；

步骤2.3：计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值(hj,pj)：

pj＝arcsin(Zj)；

其中，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的方位旋转角度为h'，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的俯仰旋转角度为p'；

步骤3：对于同一个目标，计算通过理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hzk,pzk)与采用仿真方法得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hj,pj)的均方根误差，以闭环方式实现对机载前视红外搜索设备的验证。

2.根据权利要求1所述一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，其特征在于：步骤1中，激励器与仿真器采用复合视频和RS422两种接口方式；激励器产生的激励视频信号以复合视频格式发送到仿真器；RS422通讯为双向信息发送，激励器接收仿真器的扫瞄中心和工作方式设置信息，仿真器接收激励器的当前实时视场中心信息。

3.根据权利要求1所述一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，其特征在于：步骤1中，仿真器与显控终端之间有DVI视频传输和1553B通讯两种连接方式；

仿真器将处理后的视频图像以DVI方式发送到显控终端；1553B总线为双向通讯，仿真器接收显控终端的光轴控制信息和工作方式设置信息，仿真器向显控终端上报目标探测信息。

说明书

利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法

技术领域

[0001] 本发明属于光电仿真技术领域，具体为一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法。

背景技术

[0002] 光电仿真技术已经成为复杂光电武器系统，特别是高新光电装备不可缺少的分析、研究、设计、评估和训练的重要手段，其应用范围不断扩大，应用效益也日渐显著。我国多项重点任务的研制已经将光电系统仿真技术纳入研制的全周期，以缩短研制周期，节约研制经费。

[0003] 建立前视红外半实物闭环仿真系统，实现对机载前视红外搜索仪探测软件算法的性能测试和优化设计，是光电仿真技术的一种重要应用方式。但在目前众多公开的多目标探测方法和仿真系统方案中，存在没有形成闭环仿真测试环境下的理论数据和探测数据间误差分析；在计算探测目标角度时，传统算法是将目标在光电稳瞄坐标系下的角度值和光电转塔在飞机机轴坐标系下的角度值相加，存在大俯仰角度下进行多目标探测时，由于算法带来的较大误差较大问题。

[0004] 公开号为CN103116173A的中国专利“用于光电跟踪的误差检验装置”公开了一种用于光电跟踪的误差检验装置，该装置与光电跟踪系统及GPS装置相连接，误差检验装置包括：信息接收单元、矢量化单元以及处理单元。该发明解决了实时检验光电跟踪系统的目标探测误差和目标定位误差的问题。该发明适用于光电跟踪系统的单目标跟踪误差修正，但不能应用于模拟真实机载前视红外搜索仪系统综合性能和接口，在大俯仰角探测时多目标角度信息误差较大。

[0005] 公开号为CN203012388U的中国专利“目标激励式飞行仿真系统”公开了一种目标激励式飞行仿真系统，其特征在于：通过将原有的飞行仿真系统连接各目标模拟器形成的一个带有目标仿真功能的飞行仿真系统，实现载机与目标机并发仿真。该发明通过飞机仿真装置统一设置载机和目标参数，为各个模拟器提供目标仿真所需的原始参数，使系统可以同步提供载机和各目标的仿真数据。但该发明没有实现输入数据和仿真输出数据的闭环比对和误差分析，不实现探测软件算法的性能测试和优化设计的功能，在大俯仰角探测时多目标角度信息误差较大。

发明内容

[0006] 为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法。

[0007] 本发明的技术方案为：

[0008] 所述一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，所述仿真系统包括仿真中心、激励器、仿真器和显控终端；其特征在于：包括以下步骤：

[0009] 步骤1：仿真中心产生机载前视红外搜索仪工作过程中的仿真飞行数据，所述仿真飞行数据包括载机的轨迹坐标和姿态信息，以及若干个目标的轨迹坐标和姿态信息；激励器根据仿真中心提供的载机以及若干目标的轨迹坐标和姿态信息，产生符合机载前视红外搜索仪观瞄特征的激励视频图像；仿真器接收激励器产生的激励视频图像，并对激励视频进行图像处理和信号处理，计算目标在光电稳瞄坐标系下的方位、俯仰角度信息，得到目标探测信息，并将目标探测信息送入显控终端显示；其中仿真器完全模拟机载前视红外搜索设备的工作方式和软件算法；

[0010] 步骤2：根据步骤1中仿真中心产生的机载前视红外搜索仪工作过程中的仿真飞行数据，通过理论计算方式得到目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hzk,pzk)，其中hzk为理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位角，pzk为理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的俯仰角；

[0011] 根据步骤1仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的方位、俯仰角度信息(Ht,Pt)，通过以下过程计算仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hj,pj)，其中Ht为仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的方位角，Pt为仿真得到的目标在光电稳瞄坐标系下的俯仰角，hj为仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位角，pj为仿真得到的目标在飞机机轴坐标系下的俯仰角：

[0012] 步骤2.1：得到目标在光电稳瞄坐标系下的坐标表示Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T：

[0013]

[0014] Ptj＝(-tan(Ht)×A,A,tan(Pt)×A)T；

[0015] 步骤2.2：将目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T转换为飞机机轴坐标系下的Pj＝(Xj,Yj,Zj)T：

[0016]

[0017]

[0018] Pj＝Tαt×Tβt×Ptj；

[0019] 其中，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的方位旋转角度为h'，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的俯仰旋转角度为p'；

[0020] 步骤2.3：计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值(hj,pj)：

[0021]

[0022] pj＝arcsin(Zj)；

[0023] 步骤3：对于同一个目标，计算通过理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hzk,pzk)与采用仿真方法得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hj,pj)的均方根误差，以闭环方式实现对机载前视红外搜索设备的验证。

[0024] 进一步的优选方案，所述一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，其特征在于：步骤1中，激励器与仿真器采用复合视频和RS422两种接口方式；激励器产生的激励视频信号以复合视频格式发送到仿真器；RS422通讯为双向信息发送，激励器接收仿真器的扫瞄中心和工作方式设置信息，仿真器接收激励器的当前实时视场中心信息。

[0025] 进一步的优选方案，所述一种利用仿真系统对机载前视红外搜索设备闭环测试的方法，其特征在于：步骤1中，仿真器与显控终端之间有DVI视频传输和1553B通讯两种连接方式；仿真器将处理后的视频图像以DVI方式发送到显控终端；1553B总线为双向通讯，仿真器接收显控终端的光轴控制信息和工作方式设置信息，仿真器向显控终端上报目标探测信息。

[0026] 有益效果

[0027] 本发明的有益效果体现在以下几个方面。

[0028] (一)本发明中仿真中心产生的飞行数据以载机、目标实际运动轨迹采集记录或仿真轨迹模拟计算得到，与真实载机、目标运动轨迹具有高度吻合性；激励器采用计算机视景仿真三维场景生成技术，产生符合机载前视红外搜索仪传感器空对地探测效果的红外特征仿真场景，与真实机载前视红外搜索仪在作战应用环境下的观瞄场景高度吻合。仿真过程中飞行数据的有效性和仿真场景的高逼真度保证了仿真系统输入源的高置信度。

[0029] (二)本发明所述前视红外仿真系统属于闭环测试方式，输入数据是仿真中心模拟产生的载机坐标、姿态信息和目标坐标、姿态信息；激励器产生受控的定量化三维仿真场景视频，作为激励源输入到仿真器；仿真器对激励视频进行图像处理和信号处理，计算目标的方位、俯仰角度信息，形成探测输出数据，发送到显控终端；仿真系统中的数据信息均以定量化计算；输入数据通过理论解析算法，得到理论的多目标相对载机的方位、俯仰信息，理论计算数据与探测输出数据比对，计算两者均方根误差，从而以闭环方式验证和优化探测软件算法，以提高跟踪精度。

[0030] (三)本发明中仿真器在场景图像中检测出目标后，传统算法是将目标在光电稳瞄坐标系下的角度值和光电转塔在飞机机轴坐标系下的角度值相加，由于算法原因产生了误差的问题；采用基于坐标系变化的三维坐标转换方法，将目标在光电稳瞄坐标系下的方位、俯仰值转换到飞机机轴坐标系下，消除了大俯仰角度下多目标探测角度的误差，解决了传统角度计算方法误差较大的问题。本发明所述角度校正算法不仅适用于前视红外仿真系统，而且适用于真实机载前视红外搜索仪；算法能够提高光电系统仿真技术的应用置信度，扩展视景仿真应用范围。

附图说明

[0031] 图1是本发明仿真系统的组成和信息交联图。

[0032] 图2是本发明中仿真器的软件设计流程图。

[0033] 图3是本发明中仿真器目标探测信息计算坐标系转换示意图。

具体实施方式

[0034] 下面结合具体实施例描述本发明：

[0035] 正如图1所示，本发明以机载红外搜索跟踪仪系统性能和接口作为模拟仿真对象，优选实施例包括仿真中心1、激励器2、仿真器3和显控终端4。

[0036] 本发明优选实施例中，仿真中心1产生机载前视红外搜索仪工作过程中的模拟飞行数据(载机和8个目标的轨迹坐标和姿态信息)；所述激励器2产生符合机载前视红外搜索仪观瞄特征的激励视频图像；所述仿真器3实现符合机载前视红外搜索仪的图像处理和信号处理流程的综合处理功能；所述显控终端4显示仿真器3输出的视频图像和目标信息态势，并实现人机交互功能。

[0037] 本发明优选实施例包括四种工作方式：自动扫描1、自动扫描2、随动方式和单目标跟踪方式，各种工作方式均支持大视场4.8°×6.4°和小视场1.2°×1.6°两种视场的探测观瞄。图2示出了本发明优选实施例中仿真器的软件设计流程，与各工作方式相对应，在自动扫描1和自动扫描2工作方式下，激励器2模拟产生前视红外探测器在不同扫描速度下的空对地特征红外仿真场景，仿真器3探测视场范围内的最多8个目标，输出探测处理后的DVI视频图像和多目标探测的角度信息；在随动方式下，激励器2模拟产生前视红外探测器随动光电手柄控制的空对地特征红外仿真场景，仿真器3探测视场范围内的最多8个目标，输出探测处理后的DVI视频图像和多目标探测的角度信息；在单目标跟踪工作方式下，被跟踪目标始终处于激励器2产生的仿真场景视场中心，仿真器3输出跟踪状态下的DVI视频图像和被跟踪目标角度信息。

[0038] 所述仿真中心1采用商用工控计算机，产生以载机、目标实际运动轨迹采集记录或仿真轨迹模拟计算得到飞行数据，并以40ms的周期通过以太网到激励器2，驱动激励器2仿真场景中的目标、载机运动。

[0039] 所述激励器2采用高性能图形工作站，提供机载前视红外搜索仪空对地工作状态下的仿真场景发生，产生红外目标、大地形背景等仿真场景信号源，为仿真器3提供红外视频激励信号，并响应仿真器3的视场光轴控制和工作方式设置控制指令；产生仿真场景的图像发生模块是软件设计的重点，采用Vega仿真平台开发，实现高逼真度的红外特征图像生成。

[0040] 所述仿真器3采用基于PowerPC单板机的构架形式，实现对激励器2产生的红外图像信号进行信号处理和数据处理功能，输出多目标探测信息；在自动扫描1、自动扫描2、随动方式下，目标探测信息首先得到多目标相对图像中心的像素偏移量，根据扫瞄中心和工作方式设置信息，计算得到各探测目标的方位、俯仰信息，上报到显控终端4；在单目标跟踪工作方式下，目标探测信息首先得到被跟踪目标相对图像中心的像素偏移量，根据扫瞄中心和工作方式设置信息，计算得到视场中心的方位、俯仰修正值，发送到激励器2，以修正仿真场景视场中心方位、俯仰角度，同时生成被跟踪目标上报信息，发生到显控终端4。

[0041] 所述显控终端4硬件采用商用计算机，用于模拟航电系统的显控操作环境，显示仿真器3输出的图像信息，以二维态势方式显示上报的目标探测信息，并实现人机界面的操作控制。

[0042] 所述仿真系统的输入数据和输出数据涉及多个坐标系；飞机东北天坐标系O1-X1Y1Z1原点O1是飞机质心，X1正向沿正东方向，Y1正向沿正北方向，Z1正向是地球质心与O1点连线朝天方向；飞机机轴坐标系O-XYZ，原点O是飞机质心，X正向是从飞机左翼指向右翼的方向，Y正向是纵向机轴指向航向方向，Z轴和XY轴构成右手坐标系；光电稳瞄坐标系O'-X'Y'Z'，原点O'是探测器中心，X/轴是探测器面阵的主横线，Y/轴沿探测器面阵的主纵线指向飞机航向，Z'轴垂直于平面正向天顶，构成右手坐标系。图3示出了本发明优选实施例中目标探测信息计算过程中的坐标系转换关系。

[0043] 仿真中心1与激励器2以以太网接口方式连接，由仿真中心1向激励器2发送模拟载机的纬度、经度、海拔、航向角、俯仰角、横滚角(BF,LF,HF,αF,βF,γF)信息和8个目标的纬度、经度、海拔、方位角、俯仰角、横滚角(BTi,LTi,HTi,αTi,βTi,γTi)(i＝1,2,...,8)信息。

[0044] 激励器2与仿真器3采用复合视频和RS422两种接口方式，激励器2产生的视频信号以复合视频格式发送到仿真器3，RS422通讯是双向信息发送，激励器2接收仿真器3转发的扫瞄中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(h'c,p'c)角度信息和系统工作方式设置信息，仿真器3接收激励器2发送的当前实时视场中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(h',p')角度信息。

[0045] 仿真器3与显控终端4之间有DVI视频传输和1553B通讯两种连接方式，仿真器3将处理后的视频图像以DVI方式发送到显控终端4，1553B总线是双向通讯，仿真器3接收显控终端4设置的扫瞄中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(h'c,p'c)角度信息和系统工作方式信息，仿真器3向显控终端4上报多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(hj,pj)(j＝1,2,...,8)角度探测信息。

[0046] 激励器2软件的仿真场景视点位置即为载机位置信息，视点姿态是在载机姿态的基础上叠加飞机机轴坐标系下的角度值；在Vega仿真平台下，创建载机vgObject目标对象和vgPlayer运动对象，并相互关联，将载机的位置姿态信息赋予载机vgPlayer运动对象；设置观察着视点与载机vgPlayer运动对象相关联，采用相对坐标系PlyrRelative属性设置，视点姿态即是在飞机机轴坐标系下的角度设定。

[0047] 仿真系统的跟踪精度误差是理论计算得到的多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(hzk,pzk)(k＝1,2,...,8)角度与探测得到的多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(hj,pj)(j＝1,2,...,8)角度误差均方根。

[0048] 多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(hzk,pzk)的计算过程需要执行以下步骤：

[0049] 第一步，将载机、目标的经纬度坐标转换到WGS84坐标系下，得到WGS84坐标系下的目标坐标值(XTi,YTi,ZTi)、载机坐标值(XF,YF,ZF)和目标相对载机的坐标值Pi＝(Xi,Yi,Zi)T，下式中：a为椭球长半径，C为第一偏心率平方，MTi、NTi、MF、NF为中间变量：

[0050] a＝6378167；C＝0.006694379995；

[0051] MTi＝sin(BTi)×sin(BTi)；

[0052]

[0053] XTi＝(NTi+HTi)×cos(BTi)×cos(LTi)；

[0054] YTi＝(NTi+HTi)×cos(BTi)×sin(LTi)；

[0055] ZTi＝(NTi×(1-C)+HTi)×sin(BTi)；

[0056] MF＝sin(BF)×sin(BF)；

[0057]

[0058] XF＝(NF+HF)×cos(BF)×cos(LF)；

[0059] YF＝(NF+HF)×cos(BF)×sin(LF)；

[0060] ZF＝(NF×(1-C)+HF)×sin(BF)；

[0061] Pi＝(XTi-XF,YTi-YF,ZTi-ZF)T。

[0062] 第二步，将目标位置转换到飞机机轴坐标系PZi＝(XZi,YZi,ZZi)T；

[0063]

[0064]

[0065]

[0066]

[0067] PZi＝Tγ×Tβ×Tα×Tt×Pi。

[0068] 第三步，计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值(hzk,pzk)；

[0069]

[0070]

[0071] 所述仿真系统中目标探测角度误差的校正算法是将目标在光电稳瞄坐标系下的方位俯仰(Ht,Pt)，转换成飞机机轴坐标系下的方位、俯仰(hj,pj)；

[0072] 第一步，目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T表示；

[0073]

[0074] Ptj＝(-tan(Ht)×A,A,tan(Pt)×A)T。

[0075] 第二步，将目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj＝(Xtj,Ytj,Ztj)T转换到飞机机轴坐标系下的Pj＝(Xj,Yj,Zj)T；

[0076]

[0077]

[0078] Pj＝Tαt×Tβt×Ptj；

[0079] 其中，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的方位旋转角度为h'，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的俯仰旋转角度为p'。

[0080] 第三步，计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值(hj,pj)；

[0081]

[0082] pj＝arcsin(Zj)。

[0083] 根据上述过程：对于同一个目标，计算通过理论计算方式得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hzk,pzk)与采用仿真方法得到的目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰角度信息(hj,pj)的均方根误差，以闭环方式实现对机载前视红外搜索设备的验证。

[0084] 对于单个目标，通过理论计算方式得到目标在飞机机轴坐标系下的一组15000个(数据周期：40ms，采集时长：10分钟)方位、俯仰角度值(hzk,q,pzk,q)，(q＝1,2,...,15000)，采用仿真方法得到目标在飞机机轴坐标系下的同时刻的一组15000个方位、俯仰角度值(hj,q,pj,q)，(q＝1,2,...,15000)，计算(hzk,q,pzk,q)与(hj,q,pj,q)的方位均方根误差σh和俯仰均方根误差σp：

[0085]

[0086] 方位、俯仰均方根误差(σh，σp)即是单个目标的跟踪精度误差性能指标。

[0087] 对于多目标，通过理论计算方式得到m个目标在飞机机轴坐标系下的m组15000个(数据周期：40ms，采集时长：10分钟)方位、俯仰角度值(hzk,r,q,pzk,r,q)，(r＝1,...,m，q＝1,2,...,15000)，采用仿真方法得到m个目标在飞机机轴坐标系下的同时刻的m组15000个方位、俯仰角度值(hj,r,q,pj,r,q)，(r＝1,...,m，q＝1,2,...,15000)；

[0088] 对于第r个目标的(hzk,r,q,pzk,r,q)，分别计算与m组(hj,r,q,pj,r,q)的方位误差绝对值和俯仰误差绝对值的总和drs，(s＝1,2,...,m)：

[0089]

[0090] 得到m组drs值后，取数值最小的drs对应的s值，即第s组仿真方法得到的(hj,s,q,pj,s,q)值与理论计算方式得到的第r个目标(hzk,r,q,pzk,r,q)值是匹配数据，计算(hzk,r,q,pzk,r,q)与(hj,s,q,pj,s,q)的方位均方根误差σhr和俯仰均方根误差σpr：

[0091]

[0092]

[0093] 方位、俯仰均方根误差(σhr，σpr)是第r个目标的跟踪精度误差性能指标，依次对m个目标进行数据闭环比对，检测机载前视红外搜索设备对多目标的跟踪精度误差性能指标。

[0094] 本实施例属于闭环测试方式，输入数据是仿真中心1模拟产生的载机坐标、姿态信息和目标坐标、姿态信息；激励器2产生受控的定量化三维仿真场景视频，作为激励源输入到仿真器3；仿真器3对激励视频进行图像处理和信号处理，计算目标的方位、俯仰角度信息，形成探测输出数据，发送到显控终端4；仿真系统中的数据信息均以定量化计算，仿真器3完全模拟机载前视红外搜索仪工作方式和软件算法，以检验图像处理和信号处理算法，验证与探测软件算法相关的探测距离、识别距离、探测目标数目、虚警率和跟踪精度等技术指标。

[0095] 闭环测试的重点在于多目标跟踪精度测试，计算理论数据和探测数据的误差均方根，从而得到跟踪误差；理论数据由输入数据通过理论计算得到的目标相对载机的方位、俯仰信息，探测数据由仿真器3通过图像处理并计算得到的目标相对载机的方位、俯仰信息；正如图2所示，在探测数据计算过程中，目标M在光电稳瞄坐标系O＇-X＇Y＇Z＇中的方位、俯仰值需要转换到飞机机轴坐标系O-XYZ下，传统算法是将目标在光电稳瞄坐标系下的角度值和光电转塔在飞机机轴坐标系下的角度值相加，存在大俯仰角度下进行多目标探测时误差较大的问题，所以采用大俯仰角度多目标探测信息校正方法，修正被探测目标的方位、俯仰角度信息，消除由于算法产生的计算误差。理论计算数据与探测输出数据比对，计算两者均方根误差，从而以闭环方式验证探测软件算法的跟踪精度。