一種軸式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)仿真模擬器，尤其涉及一種軸式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些導(dǎo)航尋的飛行過程中，尋的飛行器需要進(jìn)行星光修正；為了給尋的飛行器提供一個較為完整的飛行過程仿真環(huán)境，仿真系統(tǒng)需要提供用于星光修正的導(dǎo)航星模擬和用于末制導(dǎo)的目標(biāo)模擬。
[0003]以往的仿真系統(tǒng)中，是采用輪式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器，雖然可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、導(dǎo)航星的位置和亮度的較為真實(shí)的模擬，但是由于輪式切換平臺負(fù)載較大，因此切換速度慢，同時由于轉(zhuǎn)動部件負(fù)載較大，導(dǎo)致為了使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，增加了支撐結(jié)構(gòu)的體積和重量，導(dǎo)致整個目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器的體積和重量較大，從而給飛行轉(zhuǎn)臺帶來較大的壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種軸式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器，其在保持對星圖和目標(biāo)進(jìn)行空間位置和能量變化進(jìn)行動態(tài)的較為真實(shí)的模擬優(yōu)點(diǎn)的同時，減輕了整機(jī)的重量，結(jié)構(gòu)緊湊，目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器的切換速度快。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種軸式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器，它包括五軸轉(zhuǎn)臺、安裝法蘭、軸式通道切換平臺、光學(xué)投影系統(tǒng)、合束器、模擬面板、液晶星圖場景模擬器以及控制單元；
[0006]所述軸式通道切換平臺包括軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子以及帶有電機(jī)的軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子；
[0007]所述安裝法蘭為中空法蘭，五軸轉(zhuǎn)臺和軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子通過安裝法蘭連接固定；
[0008]光學(xué)投影系統(tǒng)安裝在安裝法蘭中心，并與安裝法蘭內(nèi)壁固連；
[0009]模擬面板包括星圖模擬面板A、星圖模擬面板B和目標(biāo)模擬面板；
[0010]軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子為中空的方柱型結(jié)構(gòu)，方柱的軸心與光學(xué)投影系統(tǒng)的軸心重合，軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子內(nèi)側(cè)壁上以90°間隔依次設(shè)置有星圖模擬通道A、星圖模擬通道B和星圖場景模擬通道，星圖模擬面板A、星圖模擬面板B和液晶星圖場景模擬器依次分別固定于相應(yīng)通道處，三個通道的光軸處于一個平面內(nèi)且所在平面與光學(xué)投影系統(tǒng)的光軸相垂直；軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子遠(yuǎn)離光學(xué)投影系統(tǒng)的端面上設(shè)置有目標(biāo)模擬通道，目標(biāo)模擬面板固定于該目標(biāo)模擬通道處，且目標(biāo)模擬面板與光學(xué)投影系統(tǒng)的入射光軸同軸；所述光學(xué)投影系統(tǒng)的入射方向沿入射光軸安裝有軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子，該軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子同軸設(shè)置于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子內(nèi)；軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子為管狀體，其通過設(shè)置于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子外的電機(jī)帶動，使其可繞軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子的軸心旋轉(zhuǎn)，在軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子的光軸與三個模擬通道的光軸相交的位置安裝有合束器，合束器固定于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子內(nèi)，合束器的法線與光學(xué)投影系統(tǒng)的光軸成45°角，在軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時可以依次將三個通道入射的光路反射進(jìn)入光學(xué)投影系統(tǒng)并沿光軸射出，使得目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖可以實(shí)現(xiàn)快速切換；
[0011]控制單元分別通過傳輸光纖與星圖模擬面板A、星圖模擬面板B、目標(biāo)模擬面板相連接；控制單元分別通過數(shù)據(jù)線與液晶星圖場景模擬器、以及軸式通道切換平臺連接。
[0012]在星圖模擬通道A內(nèi)的光學(xué)投影系統(tǒng)焦平面位置處安裝星圖模擬面板A，在星圖模擬通道B內(nèi)的光學(xué)投影系統(tǒng)焦平面位置處安裝星圖模擬面板B，在目標(biāo)模擬通道內(nèi)的光學(xué)投影系統(tǒng)焦平面位置處安裝目標(biāo)模擬面板，在星圖場景模擬通道內(nèi)的光學(xué)投影系統(tǒng)焦平面位置處安裝液晶星圖場景模擬器；星圖模擬面板A為一個不透光的平板，板上相應(yīng)位置分布M個光纖安裝孔，星圖模擬面板B為一個不透光的平板，板上相應(yīng)位置分布N個光纖安裝孔，目標(biāo)模擬面板為一個不透光的平板，中心位置緊密布置成3X3傳輸光纖，形成可控大小和亮度的目標(biāo)；液晶星圖場景模擬器為一塊小型的1024X768分辨率的液晶顯示裝置，通過液晶對3X3像素以上的面目標(biāo)以及不需要進(jìn)行精確能量模擬的星空背景進(jìn)行模擬。
[0013]控制單元中包括光源組和兩個電路輸出端，該光源組由27部可單獨(dú)控制的光源組成，放置在地面上，分別給星圖模擬面板A、星圖模擬面板B和目標(biāo)模擬面板提供光源；每一部可調(diào)光源產(chǎn)生的點(diǎn)光源，由一根傳輸光纖送到軸式通道切換平臺內(nèi)的星圖模擬面板A、星圖模擬面板B或目標(biāo)模擬面板上；其中的9根傳輸光纖每一根的一端與光源連接，每一根的另一端與目標(biāo)模擬面板連接組成3X3像元的面陣，進(jìn)行點(diǎn)目標(biāo)模擬和不超過3X3像素斑點(diǎn)目標(biāo)模擬，另外18根傳輸光纖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需的星圖選出相應(yīng)數(shù)量的傳輸光纖分別與星圖模擬面板A和星圖模擬面板B連接，進(jìn)行定位星圖模擬；控制單元的一個電路輸出端通過數(shù)據(jù)線與光源組的電路輸入端相連，控制光源的開關(guān)以及亮度變化，另一個控制單元電路輸出端通過數(shù)據(jù)線分別與軸式通道切換平臺的電路輸入端以及星圖場景模擬器的電路輸入端相連接，通過這兩路電路控制光源的亮度以及各通道的切換。
[0014]工作原理
[0015]控制單元加電給光源組發(fā)出開機(jī)指令后，光源開始工作，等光源亮度穩(wěn)定后，控制單元發(fā)出對亮度的控制指令，將星圖場景模擬器的星圖上每顆星的亮度調(diào)到與實(shí)際星的亮度相同，在仿真實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)仿真計(jì)算機(jī)發(fā)來的控制指令，切換星圖模擬面板A通道，星圖模擬面板B通道和星圖場景模擬通道，在進(jìn)行目標(biāo)模擬時，根據(jù)仿真過程中仿真計(jì)算機(jī)實(shí)時產(chǎn)生的與尋的器和目標(biāo)之間相對位置相關(guān)的指令，對五軸轉(zhuǎn)臺進(jìn)行空間位置控制，模擬尋的器與目標(biāo)之間的相對角位置信息，根據(jù)仿真過程中仿真計(jì)算機(jī)實(shí)時產(chǎn)生的與尋的器和目標(biāo)之間距離相關(guān)的指令，對3 X 3的光纖點(diǎn)陣進(jìn)行開關(guān)狀態(tài)和亮度控制，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)大小和亮度的控制，以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)由遠(yuǎn)及近的過程，尤其是這個過程中能量與距離的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行比較真實(shí)的模擬。
[0016]本發(fā)明，因?yàn)椴捎眯菆D模擬板的形式，可以加工成30mmX30mm的量級，整機(jī)尺寸也可以控制在40cmX40cmX80cm的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，其適用與轉(zhuǎn)臺安裝，可以對星圖和目標(biāo)進(jìn)行空間位置和能量變化進(jìn)行動態(tài)的較為真實(shí)的模擬。
【附圖說明】
[0017]圖1示出本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2示出本發(fā)明軸式通道切換平臺布局結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]參見圖1-圖2所示，一種軸式切換型目標(biāo)及多天區(qū)定位星圖模擬器，它包括五軸轉(zhuǎn)臺1、安裝法蘭2、軸式通道切換平臺3、光學(xué)投影系統(tǒng)4、合束器5、模擬面板6、液晶星圖場景模擬器7以及控制單元8;
[0021]所述軸式通道切換平臺3包括軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31以及帶有電機(jī)321的軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子32;
[0022]所述安裝法蘭2為中空法蘭，五軸轉(zhuǎn)臺I和軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31通過安裝法蘭2連接固定；
[0023]光學(xué)投影系統(tǒng)4安裝在安裝法蘭2中心，并與安裝法蘭2內(nèi)壁固連；
[0024]模擬面板6包括星圖模擬面板A61、星圖模擬面板B62和目標(biāo)模擬面板63 ；
[0025]軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31為中空的方柱型結(jié)構(gòu)，方柱的軸心與光學(xué)投影系統(tǒng)4的軸心重合，軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31內(nèi)側(cè)壁上以90°間隔依次設(shè)置有星圖模擬通道A311、星圖模擬通道B312和星圖場景模擬通道313，星圖模擬面板A61、星圖模擬面板B62和液晶星圖場景模擬器7依次分別固定于相應(yīng)通道處，三個通道的光軸處于一個平面內(nèi)且所在平面與光學(xué)投影系統(tǒng)4的光軸相垂直；軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31遠(yuǎn)離光學(xué)投影系統(tǒng)4的端面上設(shè)置有目標(biāo)模擬通道314，目標(biāo)模擬面板63固定于該目標(biāo)模擬通道314處，且目標(biāo)模擬面板63與光學(xué)投影系統(tǒng)4的入射光軸同軸；所述光學(xué)投影系統(tǒng)4的入射方向沿入射光軸安裝有軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子32，該軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子32同軸設(shè)置于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31內(nèi)；軸式通道切換平臺轉(zhuǎn)子32為管狀體，其通過設(shè)置于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31外的電機(jī)321帶動，使其可繞軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31的軸心旋轉(zhuǎn)，在軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31的光軸與三個模擬通道311、312,313的光軸相交的位置安裝有合束器5，合束器5固定于軸式通道切換平臺旋轉(zhuǎn)軸定子31內(nèi)，合束器5的法線與光學(xué)投影系統(tǒng)4的光軸成45°角；控制單元8分別通過傳輸光纖與星圖模擬面板A61、星圖模擬面板B