基于TMS320C6711D和FPGA的图像辅助末制导系统设计与实现1
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第２９卷第５期
２００９年１０月
弹箭与制导学报
Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ
Ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｓ。Ｒｏｃｋｅｔｓ·Ｍｉｓｓｉｌｅｓ
ａｎｄ
Ｇｕｉｄａｎｃｅ
Ｖ０１．２９
Ｎｏ．５
ｏＣｔ
２００９
基于ＴＭＳ３２０Ｃ６７１
１
Ｄ和ＦＰＧＡ的图像辅助
末制导系统设计与实现。
徐婉莹，黄新生，闰宇壮
（国防科学技术大学机电工程与自动化学院。长沙４１００７３）
摘要：为满足某捷联导引头上图像辅助末制导系统的需要．设计了以高速浮点ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０ＣＥ；７１１Ｄ
和现场可编程门阵列ＦＰＧＡ为核心的高性能图像匹配处理平台。文中详述了该系统的软、硬件设计以及各
模块的组成和功能．最后通过软硬件联合测试表明．该系统可完全满足图像导引头上处理速度快、存储容量
大、实时性强的要求．并具有小型化、低成本和集成度高的优点。
关键词：景象匹配；图像末制导；ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１Ｄ；ＦＰＧＡ
中图分类号：ＴＪ７６５．３３１
文献标志码：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ
ａｎｄ
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ
ｏｆ
Ｉｍａｇｅ－ａｉｄｅｄ
Ｔｅｒｍｉｎａｌ
Ｇｕｉｄａｎｃｅ
Ｓｙｓｔｅｍ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＴＭ￥３２０Ｃ６７
１ １
Ｄ
ａｎｄ
ＦＰＧＡ
ＸＵ
Ｗａｎｙｉｎｇ．ＨＵＡＮＧ
Ｘｉｎｓｈｅｎｇ．ＹＡＮ
Ｙｕｚｈｕａｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ
ｏｆ
Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ａｎｄ
Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．ＮＵＤＴ．Ｃｈａｎｇｓｈａ
４１００７３·Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ
ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｍｅｅｔ
ｔｈｅ
ｄｅｍａｎｄｓ
ｏｆ
ｉｍａｇｅ－ａｉｄｅｄ
ｔｅｒｍｉｎａｌ
ｇｕｉｄａｎｃｅ
ｓｙｓｔｅｍ。ａ
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ｓｃｅｎｅ－ｍａｔｃｈｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＴＭＳ３２０Ｃ６７
１
１Ｄ
ａｎｄ
ＦＰＧＡ
ｉｓ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ
ｏｖｅｒａｌｌ
ｈａｒｄｗａｒｅ
ａｎｄ
ｓｏｆｔｗａｒｅ
ｄｅｓｉｇｎ
ａｎｄ
ｔｈｅ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｏｆ
ａｌｌ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ｍｏｄｕｌｅｓ
ａｒｅ
ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗ
ｔｈａｔ
ｔｈｅ
ｓｃｈｅｍｅ
ｃａｎ
ｔｏｔａｌｌｙ
ｍｅｅｔ
ｔｈｅ
ｄｅｍａｎｄｓ
ｏｆ
ｈｉｇｈ－
ｓｐｅｅｄ，ｌａｒｇｅ
ｓｔｏｒａｇｅ
ａｎｄ
ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ｏｆ
ｔｈｅ
ｓｔｒａｐｄｏｗｎ
ｓｅｅｋｅｒ．ａｎｄ
ａｌｓｏ
ｈａｓ
ｔｈｅ
ｍｅｒｉｔｓ
ｏｆ
ｓｍａｌｌ
ｖｏｌｕｍｅ．１０ｗ
ＣＯＳｔ
ａｎｄ
ｎｉｃｅ
ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｃｌｓ：ｓｃｅｎｅ
ｍａｔｃｈｉｎｇ；ｉｍａｇｅ－ａｉｄｅｄ
ｔｅｒｍｉｎａｌ
ｇｕｉｄａｎｃｅ；ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１ＤＩ
ＦＰＧＡ
Ｏ
引言
在精确制导武器上加装图像导引头，利用图
像信息修正纯惯性制导系统的误差，辅助导弹的
末制导，是提高制导武器命中精度的有效方法。
当武器进入末制导阶段后，用预先存储的目标附
近模板图像与实时获取的地面图像进行匹配，在
当前图像中精确定位出目标，并将目标信息转换
成弹上制导系统所需要的参数传送给导航计算
机，以修正随时间积累的惯导误差。由于季节与
气候的变化，导引头获取的图像质量不能保证；
而捷联导引头机动范围大，同时末制导阶段时间
短，飞行速度快，匹配算法必须完成大范围内的
快速搜索，这就决定了图像末制导系统必须具有
高度的适应性和实时性。
在现有的图像匹配处理机研制中，一些学者
作出了有益的探索。文献［１—３］中分别设计了
以ＴＭＳ３２０Ｃ６７０１和ＴＭＳ３２０Ｃ６４０２为核心处理
器的图像匹配处理机。这类方案以一片ＤＳＰ为
核心外扩各类存储器构成ＤＳＰ核心系统，尽管
得到了较好的结果，但功能比较单一，且ＤＳＰ负
担较重，除了采用更高性能的ＤＳＰ，不能保证其实
时性，但这也会增加系统的成本和设计的复杂性。
文献［４］设计了以定点ＤＳＰ
ＴＭＳ３２０Ｃ６２０２为核心
的多目标识别跟踪系统，该系统由图像预处理
板、ＤＳＰ信号处理板和ＰＣＩ板三部分组成，系统
集成度不高，而且多板之间的数据交互和传输会
影响到系统的整体性能。
文中面向捷联导引头图像辅助末制导的实
际要求，设计了以ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１Ｄ和ＦＰＧＡ为
＊收稿日期：２００８—１１—０４
作者简介：徐婉莹（１９８１一）．女．河南偃师人．博士研究生．研究方向：精确制导技术。
万方数据
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