高新技术的迅猛发展,使武器装备发生了质的飞跃,目前,天文测量主要是通过经纬仪捕捉天体确定天体位置从而获得方位。天文测量获取方位主要有两种方法:一种是太阳高度法、太阳时角法测量获取,另一种是借助于夜间照明工具进行北极星时角法测量获取。经纬仪捕捉太阳时,需要接眼遮光镜等配合,并且望远镜需根据太阳运行规律跟踪太阳运动。北极星时角法测定方位时,需要在镜中识别北极星、准确确定其位置。由于天体始终处于运动中,捕捉和寻找天体需要既快且准,对人员操作技能提出了很高要求,需要较长时间培训;同时,日常训练受天候影响较大。这些导致了培训相应的作业人员周期长、难度大,也已经越来越影响天文测量作用的发挥,制约了作战效率的提高,部队迫切需要相关的训练模拟器材。为了在实际的装备中完成模拟和训练功能,必须对上级配发的经纬仪进行改造,高精度的数字编码器被分别安装在经纬仪的高低和方向上,通过它实时的采集高低和方向数据,并通过采集模块将采集和校验的数据迅速的发送到上位机,在上位机上实时模拟显示来自经纬仪的望远镜中的画面,场景的如何变化主要是取决于来自经纬仪上的采集模块的数据,计算机实时生成视场,从而真实模拟天文测量的过程。整个天文测量训练模拟系统由数字化后的经纬仪、三角架、计算机、分频器、传感器、PDA、数传电缆等组成,改造的经纬仪主要有显示单元、高低单元,方向单元和各种旋(按)纽组成。实际的使用方法和步骤与实装的经纬仪基本相同,显示单元是由迷你的小尺寸的高分辨率的液晶屏幕构成模拟观察镜,屏幕上能显示出所观察方向相应视场大小的三维视景图像,该图像由计算机实时成像生成,同时还显示经纬仪的方向角、高低角数据。嵌入式控制计算机主要的工作是负责数据的采集和将采集的消息及时的发送到上位控制计算机,采集的数据主要是来自安装在经纬仪的上面的高精度的数字编码器上的方向信息、高低信息以及由激光测距机的获取的距离等数据。该论文以实现模拟器与实装尽量一致为原则,设计了模拟天体捕测器材,其外观、功能、操作手感与实装一致,实现了天文测量的综合训练仿真。