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摘要光纤制导导弹作为一种高精度的新型战术导弹，颇受各国高度重视，是很有潜力的高科技武器。本文首先介绍了光纤制导导弹的背景、发展历史和现状。之后从理论上研究了光纤放线过程中剥离点位置的变化与剥离段轨迹的变化，通过Matlab对光纤放线过程进行仿真，形象而直观的重现了光纤放线的运动过程。在完成光纤放线仿真的基础上，本文还使用Matlab对高速摄像机拍摄的放线过程中光纤剥离段的姿态图进行处理，成功提取出了剥离段的轨迹。通过对比仿真的剥离段轨迹与图像中提取出的轨迹，可发现仿真结果较好的吻合了实际中拍摄的图像。6586
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关键字 光纤放线 Matlab仿真 图像处理
毕业设计说明书（论文）外文摘要Title The Research of Fiber Releasing Simulation Based on Matlab
Abstract
Many countries have paid great attention to FOG-M(Fiber Optic Guided Missile),which is a kind of high accuracy tactical missile with great potential and high technology.This paper introduces FOG-M’s background,history and present situation. And then we discuss the position of the leaving points and the track of the leaving lines in the fiber releasing process.We use Matlab to simulate the fiber releasing process to make the process intuitive. Furthermore we use Matlab to deal with the image taken from high speed camera system and recognize the fiber track.By comparing the simulation result with the fiber track in the image,we find the simulation result fit the track quite well.
Keywords Fiber releasing Simulation based on Matlab Image processing
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 发展历史 2
1.3 本文主要完成的工作 4
2 光纤放线 4
2.1 光纤缠绕 4
2.2 坐标系的确立 5
2.3 光纤姿态方程 7
2.4 剥离点位置 8
2.5 建模仿真 9
3 提取图片中光纤运动轨迹 11
3.1高速摄像系统的发展历史和现状 12
3.2轨迹提取 13
3.2.1 灰度拉伸 13
3.2.2 中值滤波 14
3.2.3 边缘检测 14
3.2.4 形态学闭运算 15
3.2.5 细化 16
4 GUI设计与测试 18
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 研究背景
在如今的世界高端技术军事装备竞争中，制导技术相当重要 。是否拥有高精度的制导导弹，直接关系到国家的安全及其威慑力。激光制导与光纤制导作为两种新型的制导技术，越来越受到重视。激光制导技术是利用目标反射的激光能量获取制导信息，控制导弹飞向目标的制导技术。而光纤制导导弹集中了光学纤文、光传感、高清摄像、计算机智能化数据处理和自动控制等技术 ，具有很多其他类型的制导导弹所不具备的优点，如保密性强、隐蔽性好、抗电磁、核辐射和化学反应的干扰、制导精度高、信息传输容量大、攻击目标的变换速度快、能昼夜工作以及设备简单、体积小、重量轻、成本低和机动灵活等 。
光纤制导导弹简称FOG-M（Fiber Optic Guided Missile）。它是一种有线制导武器，其基本原理如图1：导弹发射后进入巡航飞行，装在导弹头部的红外成像导引头将所收集到的图像通过连接于导弹与地面控制装置之间的光纤传到地面监视器，地面人员根据收到的图像分析战场的情况，并通过光纤向导弹发出控制指令，操控导弹飞行。在地面人员的参与下，一旦发现并识别目标，立即发出指令让导引头锁定目标，导弹转入自动寻的，直至命中目标；也可由射手通过控制手柄直接操纵导弹飞向目标 。光纤制导的一个主要好处是, 一旦射手怀疑前方目标并非是要攻击的目标,射手能通过发出指令让导弹停止攻击该目标, 重新升到巡航高度，以重新寻找目标。