基于VEGA的光电经纬仪仿真的研究与实现

　　1引言

　　视景仿真技术汇聚了计算机图形学，多媒体技术，人工智能，数据库等多项关键技术。它充分利用人的视觉特性，通过图形和动画来表达各种信息。特别是基于三维模型真实感的实时动态显示技术。Multige Vega是用于虚拟现实、实时视景仿真、声音仿真以及其它可视化领域的应用软件工具。它以C语言的API形式出现，包括良好的图形环境Lynx界面、丰富的相关实用的库函数和一批可选的功能模块等，通过和Createor建模工具的结合使用，能很好的仿真光电经纬仪的转动情况和和空中目标的运行效果，通过设置参数对各种情况进行评估，具有重要现实意义。

　　2数学模型的建立

　　2.1光电经纬仪数学模型建立

　　经纬仪对空中目标的控制，主要表现为捕获，跟踪和瞄准。本文主要仿真经纬仪对目标的跟踪，以及在满足跟踪精度情况下实施的激光干扰。跟踪由粗跟踪和精跟踪两大部分组成。粗跟踪时经纬仪运动方式由以下公式决定:

　　经纬仪的精跟踪的技术要求是根据目标的运动特性，几何特性，物理特性及背景情况等决定的。而目标的运动特性与跟踪要求关系极为密切，它决定着经纬仪的转动方式。最常见目标可用水平飞行目标以及轨道卫星代表。图1是目标沿水平直线飞行，0点为跟踪系统所在位置。

2. 2目标导弹数学模型的建立

　　在本文的仿真系统中，为了便于分析和处理问题，和让目标具有代表性，以导弹作为目标对象。用四阶龙格一库塔方法解算导弹弹道时，因为无法获得导弹的气动系数，只考　虑导弹的运动学方程，忽略导弹绕质心转动的运动学方程，导弹在没有发现目标时按照预先设定速度与加速度，弹道倾角与弹道偏角运动。导弹发现目标的条件:指示激光经目标反射到导弹导引头的能量大于或等于导弹导引头探测器的灵敏度闽值且目标在导弹的视场内。

　　导弹质心运动运动学方程:

　　3视景仿真模型的建立

　　Multigen Creator软件是专业虚拟现实建模软件核心产品，是一个功能强大，交互式的三维建模软件，可以建立高度优化的三维模型，是所有三维建模软件中的佼佼者。其生成的开放式OpenFlight格式的模型文件，以其独特的树型结构定义，已成为虚拟现实应用领域的标准。利用Multigen Crea-for建立经纬仪与导弹仿真模型。

　　由于经纬仪的俯仰角和方位角在实际使用中会经常改变，所以要求仿真模型也必须具有局部活动的能力。为了实现对经纬仪这一特点的仿真，用到了CREATOR高级建模技术中的DOF技术。使用DOF技术可以使模型对象具有活动的能力，DOF节点可控制它的所有子节点按照设置的自由度范围进行移动或者旋转运动。