4-56  运动小目标的数值模拟

葛成良  黄志伟  何忠武

利用激光发射的激光束在投影屏上的投影光斑和二维旋转平台，构建了实验室小目标运动模拟系统。实验结果表明，该系统能够模拟小目标的运动，而且该系统结构简单，各子系统按照模块化设计，系统容易升级。该系统还可扩展到对不同辐射波段目标的运动模拟，有很好的实用价值。

模拟装置的仿真对象是小目标的运动，所以系统的设计应体现两个特点：(1)小目标；(2)小目标的二维运动。因为激光器输出的激光光斑比较小，光斑的直径通常会小于5 mm，在实验室的环境条件下，激光光斑在探测器上所成像的尺寸一般也就只有10×10像素，所以很容易形成小目标而不需要其它的附加手段，如减小目标尺寸、增加探测器视场等。因此，采用小型的激光器来产生目标。

目标的运动是三维空间的运动，但是目标在探测器视场内所成像的运动是二维的。所以，考虑采用二维运动平台来产生目标的二维运动。通常，探测器不能探测目标的距离，它所感知的目标运动实际上是目标的二维角速度，即俯仰运动和方位运动。因此设计的二维运动平台是二轴旋转平台。

操作人员通过计算机设计产生目标的运动轨迹，激光器发出光束，激光器安装在二轴旋转平台上。由设计好的目标运动轨迹，计算机控制二轴旋转平台带动激光器运动，从而在屏上产生二维小目标运动。

系统的设计框图如图1所示。图2是投影屏上的激光光斑图像，图2(a)是粗糙表面投影屏的模拟小目标图像，图2(b)是相对平滑表面投影屏的模拟小目标图像。实验结果表明，该系统能够模拟小目标的运动。