一種應(yīng)用于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中，通常由以下幾個(gè)部分組成，用于生成圖像信號(hào)源的視景仿真 機(jī)，圖像信號(hào)源通常通常通過(guò)HDMI，VGA，DVI等接口傳輸?shù)侥繕?biāo)模擬器中，目標(biāo)模擬器的電 路控制系統(tǒng)會(huì)有相應(yīng)的芯片對(duì)得到的圖像信號(hào)進(jìn)行處理，然后目標(biāo)模擬器將圖像通過(guò)準(zhǔn)直 光學(xué)系統(tǒng)以平行光出射，投射到無(wú)窮遠(yuǎn)。在半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中，還存在處理圖像信號(hào)的方 法。首先在視景仿真機(jī)中生成仿真實(shí)驗(yàn)中所需要的圖片，然后將這些圖片存儲(chǔ)到目標(biāo)模擬 器的內(nèi)存中，若是圖片數(shù)量巨大，則需要為目標(biāo)模擬器配置大容量的硬盤，將圖片存儲(chǔ)到目 標(biāo)模擬器的硬盤中，若是仿真靜態(tài)目標(biāo)，直接利用目標(biāo)模擬器對(duì)其進(jìn)行投影即可。若是仿真 動(dòng)態(tài)目標(biāo)，在目標(biāo)模擬器中設(shè)置刷新幀頻，對(duì)每幀圖片進(jìn)行投影。
[0003] 在半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中，仿真目標(biāo)經(jīng)過(guò)目標(biāo)模擬器進(jìn)行投影，出射到無(wú)窮遠(yuǎn)。以航空 相機(jī)地面測(cè)試系統(tǒng)為例，航空相機(jī)將會(huì)對(duì)仿真目標(biāo)進(jìn)行拍攝。
[0004] 若需要達(dá)到超高精度的仿真，則需要航空相機(jī)對(duì)目標(biāo)模擬器所投影的每一幀圖像 進(jìn)行拍攝。即對(duì)應(yīng)于目標(biāo)模擬器投影的每一幀圖像，航空相機(jī)都要對(duì)其進(jìn)行一次曝光拍照。 如何在目標(biāo)模擬器的投影和航空相機(jī)的曝光拍照達(dá)到幀同步，是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的實(shí)現(xiàn)方法，是為了解 決在高精度仿真實(shí)驗(yàn)中目標(biāo)模擬器的投影與航空相機(jī)拍照過(guò)程中難以達(dá)到每幀圖片都達(dá) 到精確同步的的問(wèn)題。
[0006] 所述的目的是通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)的：所述的一種應(yīng)用于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步 的實(shí)現(xiàn)方法，它的方法步驟為：
[0007] 步驟一：將目標(biāo)模擬器中視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)、目標(biāo)模擬器電路電源 +Vpp和目標(biāo)模擬器電路地都飛線引出；
[0008] 步驟二：將視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1輸入到運(yùn)算放大器A1的 反向輸入端內(nèi)，同時(shí)幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1、電阻Rf輸入到光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的正極 端內(nèi)，運(yùn)算放大器A1的正向輸入端通過(guò)電阻R2接目標(biāo)模擬器電路地；運(yùn)算放大器A1的輸 出端接光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的負(fù)極端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的集電極接目標(biāo)模擬器 電路電源+Vpp端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地；
[0009] 步驟三：將光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極端輸出的觸發(fā)信號(hào)輸入到CCD相機(jī)的 曝光拍照觸發(fā)輸入端內(nèi)；使CCD相機(jī)的曝光拍照觸發(fā)輸入端時(shí)實(shí)接收到目標(biāo)模擬器中視頻 信號(hào)處理的芯片輸出的幀同步信號(hào)。
[0010] 本發(fā)明能有效的完成仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的難題，使得目標(biāo)模擬器與目標(biāo)接收裝置 達(dá)到精確的幀同步效果，有效提升了仿真精度，減少了搭建仿真鏈路的空間，同時(shí)可以減少 不必要的幀對(duì)準(zhǔn)裝置，使得仿真實(shí)驗(yàn)可以順利的進(jìn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明方法中涉及的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0012] 一：結(jié)合圖1所示，說(shuō)明本實(shí)施方式的技術(shù)方案，它的方法步驟為：
[0013] 步驟一：將目標(biāo)模擬器中視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)、目標(biāo)模擬器電路電源 +Vpp和目標(biāo)模擬器電路地都飛線引出；
[0014] 步驟二：將視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1輸入到運(yùn)算放大器A1的 反向輸入端內(nèi)，同時(shí)幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1、電阻Rf輸入到光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的正極 端內(nèi)，運(yùn)算放大器A1的正向輸入端通過(guò)電阻R2接目標(biāo)模擬器電路地；運(yùn)算放大器A1的輸 出端接光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的負(fù)極端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的集電極接目標(biāo)模擬器 電路電源+Vpp端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地；
[0015] 步驟三：將光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極端輸出的觸發(fā)信號(hào)輸入到CCD相機(jī)的 曝光拍照觸發(fā)輸入端內(nèi)；使CCD相機(jī)的曝光拍照觸發(fā)輸入端時(shí)實(shí)接收到目標(biāo)模擬器中視頻 信號(hào)處理的芯片輸出的幀同步信號(hào)。
[0016] 本技術(shù)方案中涉及到的視頻信號(hào)處理芯片的型號(hào)為TFP401 ;運(yùn)算放大器的型號(hào) 為UA741 ;光耦的型號(hào)為6N137。
[0017] 工作原理：視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)以lOOhz的頻率輸出；運(yùn)算放大器A1 的同相輸入端口接地，形成一個(gè)方向輸入放大電路。光耦A(yù)2的發(fā)光二極管接入了反向支路 中。根據(jù)虛短、續(xù)斷：
[0018] iF= i ；= u i/R1；
[0019] 說(shuō)明電流只和電壓Ui有關(guān)，并且他們之間是線性的關(guān)系。只需要通過(guò)合理控制R1 的大小，便可使光耦A(yù)2處于線性階段。同時(shí)，三極管集電極加反偏電壓，使之可正常地在線 性區(qū)域工作。便可實(shí)現(xiàn)樽擬信號(hào)隔離傳輸。電路的放大系數(shù)非常好控制，為：
[0020]
[0021] 這個(gè)電路中，比較重要的器件是6N137光耦合器。光耦合器的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)單向傳 輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作 穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。但是光耦合器組成的輸入電路存在非線性區(qū)域，發(fā) 光二極管存在死區(qū)電壓，而且受溫度的影響較大，導(dǎo)致輸入、輸出關(guān)系漂移，因此光耦合器 作模擬信號(hào)隔離的時(shí)候存在較大問(wèn)題。我們?cè)谑褂霉怦詈掀魈幚怼鬏斝盘?hào)的時(shí)候，需要保 證光耦合器工作在其線性范圍之內(nèi)，滿足對(duì)模擬信號(hào)的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種應(yīng)用于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于它的方法步驟為： 步驟一：將目標(biāo)模擬器中視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)、目標(biāo)模擬器電路電源+Vpp 和目標(biāo)模擬器電路地都飛線引出； 步驟二：將視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)通過(guò)電阻Rl輸入到運(yùn)算放大器Al的反向 輸入端內(nèi)，同時(shí)幀同步信號(hào)通過(guò)電阻RU電阻Rf輸入到光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的正極端 內(nèi)，運(yùn)算放大器Al的正向輸入端通過(guò)電阻R2接目標(biāo)模擬器電路地；運(yùn)算放大器Al的輸出 端接光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的負(fù)極端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的集電極接目標(biāo)模擬器電 路電源+Vpp端，光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地； 步驟三：將光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極端輸出的觸發(fā)信號(hào)輸入到CCD相機(jī)的曝光 拍照觸發(fā)輸入端內(nèi)；使CCD相機(jī)的曝光拍照觸發(fā)輸入端時(shí)實(shí)接收到目標(biāo)模擬器中視頻信號(hào) 處理的芯片輸出的幀同步信號(hào)。
【專利摘要】一種應(yīng)用于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明屬于半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)的技術(shù)領(lǐng)域。它的方法步驟一：將目標(biāo)模擬器中視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)、目標(biāo)模擬器電路電源+Vpp和目標(biāo)模擬器電路地都飛線引出；二：將視頻信號(hào)處理芯片的幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1輸入到運(yùn)算放大器A1的反向輸入端內(nèi)，同時(shí)幀同步信號(hào)通過(guò)電阻R1、電阻Rf輸入到光耦A(yù)2中的發(fā)光二極管的正極端內(nèi)，光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R3接地；三：將光耦A(yù)2中的光敏三極管的發(fā)射極端輸出的觸發(fā)信號(hào)輸入到CCD相機(jī)的曝光拍照觸發(fā)輸入端內(nèi)。本發(fā)明能有效的完成仿真實(shí)驗(yàn)中幀同步的難題，使得目標(biāo)模擬器與目標(biāo)接收裝置達(dá)到精確的幀同步效果，使得仿真實(shí)驗(yàn)可以順利的進(jìn)行。
【IPC分類】G05B17/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105005212
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510540537
【發(fā)明人】任國(guó)燾, 張旺, 陳守謙, 周程灝, 黨凡陽(yáng), 王惠, 張宏宇, 解放, 范志剛, 左寶君, 張輝, 索恩祥, 蘇天琪
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日