动态视觉敏感器闭环激励源的研制

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动态视觉敏感器闭环激励源是一种为动态视觉敏感器提供动态目标的视觉动态模拟器,为视觉位置姿态测量敏感器提供光学激励源,可以模拟视觉测量目标相对视觉敏感器在120米到0.9米之间的视觉目标光学状态。而且动态视觉敏感器闭环激励源与视觉敏感器以及动力学仿真计算机共同构成视觉位姿测量闭环仿真系统,可以为视觉导航制导系统提供半物理仿真环境。本文结合动态模拟器的工作原理和技术指标,论述系统的整体框架,并给出了光学系统结构。根据实际项目情况,选定以空间光调制器为目标图像显示的核心器件,以激光器发生器为光源,以FPGA主板来控制图像明暗的图像显示控制机制。在此基础上,针对动态模拟器系统中的几个关键问题:消散杂光、光斑亮度与尺寸和数据交换时序问题,给出了解决方案。在目标图像生成算法中,针对光学系统可能带来的误差,提出了一种畸变校准方法,利用高阶多项式建立空间光调制器到视觉敏感器的映射关系,减小由光学系统所带来的误差;然后通过对目标图像中光斑位置、亮度、半径进行计算,得到精准的目标图像。根据动态模拟器功能需求,为了协同系统框架中的各个模块,设计了软件系统,包括校准程序,激光器控制程序和动态模拟器主程序。最后动态模拟器与视觉敏感器以及动力学仿真计算机构成的闭环系统,通过了闭环实验,证明彼此之间协同工作能力,可以为视觉导航制导系统提供半物理仿真环境。
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