第 卷第 期
应 用 科 技
Ｖｏｌ
年 月 ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｙ
ｄｏｉ ｊｉｓｓｎ Ｘ
基 于 Ｃｒｅａｔｏｒ Ｖｅｇａ 的 空 间 目 标 视 景 仿 真
韩志英席志红项学智
哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院黑龙江 哈尔滨
摘要模拟星空背景以及人造卫星动态飞行场景的真实感生成是计算机图形研究者面临的新课题也是航天
视景仿真中面临的重要任务针对星空背景下人造卫星等空间目标的图像仿真问题提出了一种基于 Ｃｒｅａｔｏｒ
与 Ｖｅｇａ 的动态场景生成方法首先利用 Ｃｒｅａｔｏｒ 绘制星体和人造卫星模型然后根据亮星星表ＢＳＣ利用 Ｖｅｇａ
生成星空背景并将人造卫星目标与星空背景合成最终得到了可以任意时刻任意角度及任意视场大小观察
的空间目标动态场景仿真结果表明基于 ＣｒｅａｔｏｒＶｅｇａ 的空间目标视景仿真取得了很好的效果并为航天工
程中小目标检测与跟踪的实时仿真提供了可行性的参考方法
关键词视景仿真星空背景空间目标ＶｅｇａＣｒｅａｔｏｒ
中图分类号ＴＰ文献标识码Ａ文章编号 Ｘ
Ｖｉｓｕａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｔａｒｇｅｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｒｅａｔｏｒ ａｎｄ Ｖｅｇａ
ＨＡＮ Ｚｈｉｙｉｎｇ ＸＩ Ｚｈｉｈｏｎｇ ＸＩＡＮＧ Ｘｕｅｚｈｉ
Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｈａｒｂｉｎ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｈｏｔｏｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｉｍａｇｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｆｌｙｉｎｇ ｓｃｅｎｅ ｏｆ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ａｎｄ ｓｔａｒ ｍａｐｓ ａｒｅ ｒｅａｌｌｙ ｎｅｗ
ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ ｔａｓｋｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｇｒａｐｈｉｃｓＴｈｅｙ ａｒｅ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔａｓｋ ｆｏｒ ｓｐａｃｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｔａｒｇｅｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ｉｎ ｓｔａｒ ｍａｐ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ
ｓｃｅｎｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｒｅａｔｏｒ ａｎｄ ＶｅｇａＦｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ Ｃｒｅａｔｏｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｒａｗ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｓｔａｒｓ ａｎｄ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ
ａ ｓｔａｒ ｍａｐ ｗａｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ Ｖｅｇａ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂｒｉｇｈｔ ｓｔａｒｓ ｃａｔａｌｏｇ ＢＳＣ ａｎｄ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｆ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ
ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔａｒ ｍａｐ ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄＵｌｔｉｍａｔｅｌｙａ ｓｐａｃｅｔａｒｇｅｔ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｃｅｎｅ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ａｔ ａｎｙ ｔｉｍｅ ａｎｙ
ａｎｇｌｅ ａｎｄ ａｎｙ ｓｉｚｅ ｆｒｏｍ ｆｉｅｌｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄＴｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｖｉｓｕａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｃｅ ｔａｒｇｅｔ
ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｒｅａｔｏｒ Ｖｅｇａ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｉｔ ｓｈｏｗｓ ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｒｅａｌｔｉｍｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｏｆ ｓｍａｌｌ
ｍｏｖｉｎｇ ｔａｒｇｅｔｓ ｉｎ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｖｉｓｕａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｔａｒ ｍａｐ ｓｐａｃｅ ｔａｒｇｅｔ Ｖｅｇａ Ｃｒｅａｔｏｒ
收稿日期
作者简介韩志英 女硕士研究生主要研究方向信号与信息处理Ｅｍａｉｌｙｉｎｇｚｉｃｏｍ
研制新一代成像导弹武器系统对空间视景环境
的仿真提出了新挑战
研制过程中通过大量实
验来验证武器的制导性能并对其性能做出评价实
际应用中一般使用各种半实物仿真技术来解决这
个问题因此实时图像生成系统是制导系统半实物
仿真的关键利用计算机模拟生成逼真实时的导引
头视场图像具有重要的应用价值
与以往的点源
目标环境仿真不同成像仿真系统要求能够为参试
导引头提供实时变化的动态场景场景中包括目标
背景干扰等这类目标环境的仿真系统一般包括图
像生成系统视频图像转换器光学投影系统根据
不同导引头不同的敏感波段紫外可见光红外
要求目标模拟器提供相应波段的动态图像
文中
以可见光成像仿真为例 对空间目标检测与跟踪
遥感探测国防等领域有重要的应用价值虽然美
国英国和法国等发达国家长期对星空环境进行仿
真同时在高技术战争中发挥了巨大作用 但我国针
对星空环境的仿真技术仍处于初级阶段
文中利用目视星表中亮星星表对星空背景进行
仿真经过一系列的时间空间坐标转换将恒星视
位置坐标统一转换到观测点坐标
利用 Ｃｒｅａｔｏｒ 绘
制的星体和卫星添加到星空背景中通过程序调整
观测时刻观测地点高度及卫星姿态等参数对人
造卫星在星空背景下飞行的空间视景进行仿真
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