Page 19 - 中国仿真学会
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工作时间，将系统延时压缩至 １０ｍｓ。 并分别设计
红外图像生成软件驱动及图像渲染硬件平台，构
成实时图像生成系统。
１ 系统组成
实时图像生成系统组成如图 １ 所示，主要包
括图像生 成 系 统 硬 件 和 图 像 生 成 系 统 驱 动 两 部
分，其中图像生成系统硬件分为同步信号接收模
块、图像计算单元和光纤传输模块，图像生成系统
驱动为支持 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ ＡＰＩ 软件程序。
图 ２ 工作流程
为了使系统能够满足 ０．５ｍｓ ～ ９．５ｍｓ 的曝光时
间，目标模拟器必须配置双缓存机制，避免数据传
输与模拟器曝光之间冲突。
图 １ 实时图像生成系统组成
图像生成系统硬件中的同步信号接收模块用 图 ３ 工作时序
于接收导引头的同步曝光信号，当同步信号接收
模块收到上升沿信号时，图像计算单元通过图像 ３ 图像计算单元
控制计算机的光纤反射内存卡获取仿真主机的仿
真数据，并开始实时渲染红外图像，图像渲染完成 图像计算单元层级结构如图 ４ 所示。 本系统
后由光纤传输模块传输至目标模拟器，目标模拟 以 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ ＡＰＩ 作为开发人员与图形硬件之间
器按照同步信号指示将红外目标场景投影给导引 的接口，屏蔽掉图形硬件的具体图形生成细节，开
头，完成闭环仿真控制。 具体仿真工作流程如图 发人员以 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ 为图形软件标准即可进行
２ 所示。 图形 软 件 开 发； 驱 动 程 序 则 按 照 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ 标
准，将图形应用程序翻译为图形硬件可执行的指
２ 时序分配 令，最终由图形硬件生成图像［５］ 。
系统同步信号时钟频率为 １００Ｈｚ，为了将系 驱动程序是联接 ＯｐｅｎＧＬ ＥＳ 与图像硬件的
统总延时控制在 １０ｍｓ，在一个时钟周期内必须完 枢纽，其主要工作为指令翻译，因此合理的指令编
成图像渲染并将图像传输至目标模拟器。 通过分 码至关重要。 本系统参照 ＯｐｅｎＧＬ 指令形式，以
析现有硬件的水平，对于 ３０００ 个面片以内图像， ３２ｂｉｔ 指令位宽对每条 ＡＰＩ 指令及模式参数进行
嵌入式系统可保证在 ５ｍｓ 以内完成；而对于 １０２４
×７６８ 像素大小的图像，目前 ２Ｇｂｐｓ 的光纤传输模
块完全可在 ４ｍｓ 内完成传输。 因此，本系统可保
证系统延时可控制在 １０ｍｓ。
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