DOI: 10.14489/vkit.2018.05.pp.020-025

Карасев В. В., Каширкин С. В., Реховский А. В.
ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАТОРОВ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММНЫХ COTS-ТЕХНОЛОГИЙ
(c. 20-25)

Аннотация. Предлагается технология создания программно-аппаратных имитаторов оптико-электронных систем (ОЭС) с использованием имитации многоспектральной моделирующей среды. Имитация многоспектральной 3D-среды осуществляется на основе единой визуальной базы данных объектов и подстилающей поверхности, обеспечивая полную корреляцию оптического, инфракрасного и телевизионного каналов- имитаторов внешних данных.Технология создания среды моделирования мультиспектрального диапазона (СОТS-технологии) предусматривает интеграцию программных компонентов коммерческого исполнения с дополнительно разрабатываемым функциональным программным обеспечением, что позволяет получать качественно новые свойства и обеспечивает эффективность функционирования имитационных моделей. Ее разработка, проведенная с использованием коммерческих программных средств, и последующее применение привели к возможности отработки функционирования оптико-электронных систем методами математического и полунатурного моделирований. Представлены описание и результаты апробации предложенной технологии для разработки имитаторов комплекса полунатурного моделирования. Проведено математическое моделирование процесса обнаружения и захвата объектов с формированием выходных изображений многоспектральных ОЭС.

Ключевые слова:  комплекс полунатурного моделирования; мультиспектральный диапазон; COTS-технология.

Karasev V. V., Kashirkin S. V., Rehovskiy A. V.
DESIGN, DEVELOPMENT OF OPTICAL-ELECTRONIC SYSTEMS WITH THE USE OF SOFTWARE COTS-TECHNOLOGIES
(pp. 20-25)

Abstract. Modeling of IR (Infrared) sensor using the generation, processing and visualization of infrared images in IR spectral ranges is becoming increasingly widespread. This is necessary both for the reproduction of flight modes in the bad weather conditions, and for working out tasks for the use of high-precision all-weather guidance systems. To adequately solve these problems, software is needed that can simulate a sensor image of the external environment in given spectral ranges in real time and for algorithms that accurately describe the physical processes taking place in the aircraft information systems. The article deals with the technology of development of simulators of multispectral images and mathematical modeling of IR sensorby using integration of commercial products with developed software components of virtual environment consisting of: ground and air objects, infrastructure objects, background and atmospheric modeling. Simulation of a multispectral environment is carried out by using a general visual database of objects and the backgruond, thereby ensuring a complete correlation of the visual, infrared and television channels of external data simulators. The proposed approach for simulating a complex environmental conditions and meteo situation provides for the operation of sensor simulators in the integration of modern on-board radio electronic equipment at thehardware-in-the-loopbench and virtual prototyping bench. The environment realizes the calculation of all mathematical dependencies of the radiometric equation, taking into account the influence of meteo conditions, the time of day, reflecting the properties of the material of objects and backgrounds. The technology and simulation of the operation of TV  (Television) and IR channels with information support from the 3D-terrain and objects development subsystem is based on the use of a rational combination of commercial software (COTS (Commercial Off-The-Shelf )-technology) and specialized software. The proposed technology is a hardware and software tool for creating a general three-dimensional virtual multispectral simulation environment and developing methods for organizing experiments on the bench, and mathematical processing of experimental data. A distinctive feature of the developed technology is the integration of software components of commercial design with an additional developed functional software. The possibilities of providing qualitatively new properties and efficiency of functioning arise in this case due to the introduction of the technology of using open architecture systems that provide flexibility and interchangeability when using hardware and software from different manufacturers. The proposed technology allows: simulate a multispectral environment using COTS- products, thereby reducing the time and cost of development; to expand the range of tasks of a new generation of IR and TV bands sensors and their software and hardware; synthesize infrared images of extended objects and backgrounds.

Keywords: Hardware-in-the-loop bench; Multispectral range; COTS-technology.