小视场1.2°XI. 6°两种视场 的探测观瞄。图2示出了本发明优选实施例中仿真器的软件设计流程，与各工作方式相对 应，在自动扫描1和自动扫描2工作方式下，激励器2模拟产生前视红外探测器在不同扫描 速度下的空对地特征红外仿真场景，仿真器3探测视场范围内的最多8个目标，输出探测处 理后的DVI视频图像和多目标探测的角度信息；在随动方式下，激励器2模拟产生前视红 外探测器随动光电手柄控制的空对地特征红外仿真场景，仿真器3探测视场范围内的最多 8个目标，输出探测处理后的DVI视频图像和多目标探测的角度信息；在单目标跟踪工作方 式下，被跟踪目标始终处于激励器2产生的仿真场景视场中心，仿真器3输出跟踪状态下的 DVI视频图像和被跟踪目标角度信息。
[0038] 所述仿真中心1采用商用工控计算机，产生以载机、目标实际运动轨迹采集记录 或仿真轨迹模拟计算得到飞行数据，并以40ms的周期通过以太网到激励器2,驱动激励器2 仿真场景中的目标、载机运动。
[0039] 所述激励器2采用高性能图形工作站，提供机载前视红外搜索仪空对地工作状态 下的仿真场景发生，产生红外目标、大地形背景等仿真场景信号源，为仿真器3提供红外视 频激励信号，并响应仿真器3的视场光轴控制和工作方式设置控制指令；产生仿真场景的 图像发生模块是软件设计的重点，采用Vega仿真平台开发，实现高逼真度的红外特征图像 生成。
[0040] 所述仿真器3采用基于PowerPC单板机的构架形式，实现对激励器2产生的红外 图像信号进行信号处理和数据处理功能，输出多目标探测信息；在自动扫描1、自动扫描2、 随动方式下，目标探测信息首先得到多目标相对图像中心的像素偏移量，根据扫瞄中心和 工作方式设置信息，计算得到各探测目标的方位、俯仰信息，上报到显控终端4 ;在单目标 跟踪工作方式下，目标探测信息首先得到被跟踪目标相对图像中心的像素偏移量，根据扫 瞄中心和工作方式设置信息，计算得到视场中心的方位、俯仰修正值，发送到激励器2,以修 正仿真场景视场中心方位、俯仰角度，同时生成被跟踪目标上报信息，发生到显控终端4。 [0041] 所述显控终端4硬件采用商用计算机，用于模拟航电系统的显控操作环境，显示 仿真器3输出的图像信息，以二维态势方式显示上报的目标探测信息，并实现人机界面的 操作控制。
[0042] 所述仿真系统的输入数据和输出数据涉及多个坐标系；飞机东北天坐标系 Oi-XJA原点是飞机质心，Xi正向沿正东方向，Yi正向沿正北方向，Zi正向是地球质心与Oi点连线朝天方向；飞机机轴坐标系0-XYZ，原点0是飞机质心，X正向是从飞机左翼指向右 翼的方向，Y正向是纵向机轴指向航向方向，Z轴和XY轴构成右手坐标系；光电稳瞄坐标系 0' -x' Y' Z'，原点0'是探测器中心，轴是探测器面阵的主横线，Y /轴沿探测器面阵的主纵 线指向飞机航向，Z'轴垂直于平面正向天顶，构成右手坐标系。图3示出了本发明优选实 施例中目标探测信息计算过程中的坐标系转换关系。
[0043] 仿真中心1与激励器2以以太网接口方式连接，由仿真中心1向激励器2发送模 拟载机的炜度、经度、海拔、航向角、俯仰角、横滚角（B F，LF，HF，aF，0F，yf)信息和8个目标 的炜度、经度、海拔、方位角、俯仰角、横滚角（B Ti，LTi，HTi，aTi，0Ti， Y") (i = 1，2，...，8)信 息。
[0044] 激励器2与仿真器3采用复合视频和RS422两种接口方式，激励器2产生的视频 信号以复合视频格式发送到仿真器3, RS422通讯是双向信息发送，激励器2接收仿真器3 转发的扫瞄中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰（h'。，？'。）角度信息和系统工作方式设 置信息，仿真器3接收激励器2发送的当前实时视场中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰 (h'，p'）角度信息。
[0045] 仿真器3与显控终端4之间有DVI视频传输和1553B通讯两种连接方式，仿真器3 将处理后的视频图像以DVI方式发送到显控终端4,1553B总线是双向通讯，仿真器3接收 显控终端4设置的扫瞄中心在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰〇!'。， ？'。）角度信息和系统工 作方式信息，仿真器3向显控终端4上报多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰（hj， Pj) (j = 1，2，...，8)角度探测信息。
[0046] 激励器2软件的仿真场景视点位置即为载机位置信息，视点姿态是在载机姿态的 基础上叠加飞机机轴坐标系下的角度值；在Vega仿真平台下，创建载机vgObject目标对象 和vgPlayer运动对象，并相互关联，将载机的位置姿态信息赋予载机vgPlayer运动对象； 设置观察着视点与载机vgPlayer运动对象相关联，采用相对坐标系PlyrRelative属性设 置，视点姿态即是在飞机机轴坐标系下的角度设定。
[0047] 仿真系统的跟踪精度误差是理论计算得到的多目标在飞机机轴坐标系下的方位、 俯仰（h zk，pzk) (k = 1，2,. . .，8)角度与探测得到的多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰 (比，Pj) (j = 1，2, ? ? ?，8)角度误差均方根。
[0048] 多目标在飞机机轴坐标系下的方位、俯仰（hzk，pzk)的计算过程需要执行以下步 骤：
[0049] 第一步，将载机、目标的经炜度坐标转换到WGS84坐标系下，得到WGS84坐标 系下的目标坐标值％ 1，1，2")、载机坐标值（乂^￥^20和目标相对载机的坐标值？1 = %，Yi，Zi)T，下式中：a为椭球长半径，C为第一偏心率平方，MTi、N Ti、MF、NF为中间变量：
[0050] a = 6378167 ；C = 0. 006694379995 ；
[0051] MTi=sin(BTi)Xsin(BTi)；
[0053] XTi= (N Ti+HTi) X cos (BTi) X cos (LTi)；
[0054] YTi= (N Ti+HTi)Xcos(BTi)Xsin(LTi)；
[0055] ZTi= (NTiX(1-C)+HTi)Xsin(BTi)；
[0056]MF=sin(BF)Xsin(BF)；
[0058] XF= (NF+HF) Xcos(BF) Xcos(LF)；
[0059] Yf= (Nf+Hf) Xcos(Bf) Xsin(LF)；
[0060] ZF= (NFX(1-C)+HF)Xsin(BF)；
[0061] Pj= (XTi-XF,YTi-YF,ZTi-ZF) T〇
[0062] 第二步，将目标位置转换到飞机机轴坐标系PZi=(XZi，YZi，ZZi)T;
[0067] PZi= T Y XTP XTa XTtXPi。
[0068] 第三步，计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值（hzk，pzk);
[0071] 所述仿真系统中目标探测角度误差的校正算法是将目标在光电稳瞄坐标系下的 方位俯仰（Ht，Pt)，转换成飞机机轴坐标系下的方位、俯仰（hpPj);
[0072]第一步，目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj=(Xtj，Ytj，Ztj)T表示；
[0074] PtJ=(-tan(Ht)XA,A,tan(Pt)XA) T〇
[0075] 第二步，将目标在光电稳瞄坐标系下的坐标Ptj= ^^^义/转换到飞机机轴坐 标系下的P」=(XpYpZp1;
[0078] PJ= T atXTPtXPtJ；
[0079]其中，光电稳瞄坐标系在飞机机轴坐标系下的方位旋转角度为h'，光电稳瞄坐标 系在飞机机轴坐标系下的俯仰旋转角度为P'。
[0080] 第三步，计算目标在飞机机轴坐标下的方位、俯仰角度值a^，Pj);
[0082] Pj= arcsin (Z』）〇
[0083] 根