多波段運動目標模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半實物仿真領(lǐng)域，涉及一種多波段運動目標模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]多波段運動目標模擬器是探測系統(tǒng)半實物仿真的重要部件，在測試后續(xù)探測系統(tǒng)動態(tài)性能起著關(guān)鍵作用。多波段運動目標模擬器為被測試的探測系統(tǒng)提供半實物仿真。針對在工作時處于復雜的環(huán)境下的探測系統(tǒng)，研制出能夠同時模擬三個不同溫度、不同位置、不同波段的運動目標或干擾的多波段運動目標模擬器具有重要應(yīng)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種多波段運動目標模擬器，該模擬器能夠同時模擬三個溫度運動均獨立可控的目標或干擾，具有提高仿真真實度的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種多波段運動目標模擬器，包括光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、目標福射源、目標福射源運動機構(gòu)、支撐平臺五部分，其中:所述目標輻射源和目標輻射源運動機構(gòu)的個數(shù)均為三個，目標輻射源設(shè)置在目標輻射源運動機構(gòu)上，光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和目標輻射源運動機構(gòu)固定在支撐平臺上，目標輻射源發(fā)出的光束進入分光系統(tǒng)，經(jīng)分光系統(tǒng)分束與合束后進入濾光系統(tǒng)進行波段調(diào)節(jié)，為后續(xù)系統(tǒng)提供無窮遠的目標。
[0005]將本發(fā)明提供的多波段運動目標模擬器集成到平行光管系統(tǒng)中作為動目標源，可為后續(xù)的探測系統(tǒng)提供三個獨立點目標源，可通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)三個點目標源的獨立運動及輻射溫度的獨立調(diào)節(jié)，并可通過光譜濾光系統(tǒng)提供不同的波段，每個點源可分別作為目標源或干擾源，模擬更加真實的場景。
【附圖說明】
[0006]圖1為多波段紅外運動目標模擬器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為:S減片的不意圖；
圖3為分光系統(tǒng)的示意圖；
圖4為濾波支架的示意圖；
圖5為目標輻射源的示意圖；
圖中:1-能量控制系統(tǒng)，2-分光系統(tǒng)，3-目標輻射源，4-光譜濾光系統(tǒng)，5-目標輻射源運動機構(gòu)，6- —維運動平臺，7-支撐平臺，8-靶標，9-輻射黑體，10-衰減片，11支撐系統(tǒng)，12-濾波孔，13-濾波支架。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0008]本發(fā)明提供了一種多波段紅外運動目標模擬器，主要包括以下內(nèi)容:
一、多波段紅外運動目標模擬器總體設(shè)計
如圖1-5所示，本發(fā)明提供的多波段動目標模擬器主要包括以下五部分:
1、目標輻射源；
2、目標輻射源運動機構(gòu)；
3、分光系統(tǒng)；
4、光譜濾光系統(tǒng)；
5、支撐平臺。
[0009]二、波段紅外運動目標模擬器分系統(tǒng)設(shè)計 1、目標輻射源
目標輻射源3由輻射黑體9和靶標8組成，輻射黑體9為標準黑體，靶標8為小孔靶標。
[0010]目標輻射源3的個數(shù)為三個，三個目標輻射源3均放置于平行光管系統(tǒng)的焦平面上，靶標8與后續(xù)平行光管系統(tǒng)之間設(shè)置分光系統(tǒng)2和光譜濾光系統(tǒng)4 ;其中兩個目標輻射源3采取靶標表面垂直于支撐平臺7的安置方式，一個目標輻射源采取靶標表面平行于支撐平臺7的安置方式。
[0011]輻射黑體9與靶標8之間設(shè)置有能量控制系統(tǒng)1，能量控制系統(tǒng)至少由衰減片A、衰減片B、衰減片C中的一個構(gòu)成，可對每一個目標輻射源進行能量控制，三塊能量衰減片的透過率分別為30%、50%，80%，衰減片10可以單獨使用，亦可組合使用，實現(xiàn)輸出能量的調(diào)整。
[0012]本發(fā)明中，采用半導體制冷的方式對輻射黑體9進行散熱與降溫。
[0013]本發(fā)明中，平行光管的焦距適用于100-2000mm。
[0014]本發(fā)明中，面向輻射黑體9的靶標8在表面加工時提高表面光潔度，將輻射黑體9輻射到靶標背景部分的輻射光盡量反射出去；而背向輻射黑體9的靶標8在做表面處理時，先噴砂后氧化發(fā)黑，使觀測到的靶標面背景均勻一致。
[0015]本發(fā)明中，輻射黑體9與靶標8連接的連接柱采用聚四氟乙烯制成。
[0016]本發(fā)明中，靶標8可更換，從而實現(xiàn)對點源目標尺寸的控制。
[0017]本發(fā)明中，靶標8預先加工出鉆削平面，之后在鉆削平面中心用機械鉆削出不同尺寸目標小孔的打孔工藝。
[0018]2、目標輻射源運動機構(gòu)
目標輻射源運動機構(gòu)5的個數(shù)為三個，由在焦平面上運動的二維移動平臺組成，二維移動平臺固定在支撐平臺7上，目標輻射源3設(shè)置在二維移動平臺上，可以實現(xiàn)目標源在水平及豎直方向上的移動；
3、分光系統(tǒng)
分光系統(tǒng)2包含兩個分束鏡及支撐系統(tǒng)11，分束鏡固定在支撐系統(tǒng)11上，由支撐系統(tǒng)11固定到支撐平臺7上。
[0019]分光系統(tǒng)2的技術(shù)要求為:當目標點溫度相同時，每個目標進入光管的能量應(yīng)相同。三個目標輻射源3輻射出的光經(jīng)分光系統(tǒng)2后等能量地進入到平行光管系統(tǒng)中。
[0020]本發(fā)明中，分束鏡的一個表面鍍介質(zhì)膜，另外一個表面鍍增透膜兩個分束鏡的位置根據(jù)光路設(shè)計，夾角為120°。
[0021]4、光譜濾光系統(tǒng)
光譜濾光系統(tǒng)包括以下三部分:由三個濾波孔12組成的濾波支架13、由三個漸變?yōu)V光片組成的濾波機構(gòu)、用以提供濾波片切換和調(diào)節(jié)的一維運動平臺6，漸變?yōu)V光片固定在濾波支架13的濾波孔12上，濾波支架13安裝在一維運動平臺6上，通過一維運動平臺6實現(xiàn)濾波片的切換，一維移動平臺6固定在支撐平臺7上。
[0022]本發(fā)明中，光譜濾光系統(tǒng)用以對入射到平行光管系統(tǒng)中的光束產(chǎn)生特定的光譜過濾或者中性衰減。由于功能不同，光譜濾光系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)也將不同，濾波支架13中設(shè)置了三個濾波孔12，用以放置光譜濾光片及其他功能的濾光片?？紤]到平板濾光片對入射光線的平移作用，因此，在使用本系統(tǒng)時，光譜濾光系統(tǒng)不能使用完全無濾光片的通孔。若需使用無濾光功能的功能片時，采用雙面鍍增透膜的補償片，且其厚度與所使用的光譜濾光片相同。
[0023]5、支撐平臺
支撐平臺7用于為整個系統(tǒng)提供支撐、定位，并將整個多波段運動目標模擬器集成到平行光管中。為了減輕重量，支撐平臺7采取減重處理，即底部及內(nèi)部采用輕量化處理。
[0024]三、工作原理:
由三個目標輻射源發(fā)出的三個點源目標，經(jīng)過能量控制系統(tǒng)分別對每一個輻射源進行能量調(diào)整，之后經(jīng)過分光系統(tǒng)將三個點源目標反射到光譜濾光系統(tǒng)中，由光譜濾光系統(tǒng)進行波段調(diào)節(jié)，輸出到后續(xù)的平行光管中。
【主權(quán)項】
1.一種多波段運動目標模擬器，其特征在于所述目標模擬器由光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、目標輻射源、目標輻射源運動機構(gòu)、支撐平臺五部分構(gòu)成，其中:所述目標輻射源和目標輻射源運動機構(gòu)的個數(shù)均為三個，目標輻射源設(shè)置在目標輻射源運動機構(gòu)上，光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和目標輻射源運動機構(gòu)固定在支撐平臺上，目標輻射源發(fā)出的光束進入分光系統(tǒng)，經(jīng)分光系統(tǒng)分束與合束后進入濾光系統(tǒng)進行波段調(diào)節(jié)，為后續(xù)系統(tǒng)提供無窮遠的目標。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述光譜濾光系統(tǒng)由濾波支架、濾波機構(gòu)和一維運動平臺構(gòu)成，濾波機構(gòu)固定在濾波支架上，濾波支架安裝在一維運動平臺上，一維移動平臺固定在支撐平臺上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述分光系統(tǒng)由兩個分束鏡和支撐系統(tǒng)構(gòu)成，兩個分束鏡呈120°夾角固定在支撐系統(tǒng)上，由支撐系統(tǒng)固定到支撐平臺上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述目標輻射源由輻射黑體和靶標組成，其中兩個目標輻射源的靶標表面垂直于支撐平臺，一個目標輻射源的靶標表面平行于支撐平臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述輻射黑體為標準黑體，靶標為小孔靶標。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述輻射黑體與靶標之間設(shè)置有能量控制系統(tǒng)，能量控制系統(tǒng)至少由衰減片A、衰減片B、衰減片C中的一個構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述衰減片A、衰減片B、衰減片C的透過率分別為30%、50%、80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述輻射黑體與靶標通過連接柱連接，其材質(zhì)為聚四氟乙烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述分束鏡的一個表面鍍介質(zhì)膜，另外一個表面鍍增透膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多波段運動目標模擬器，其特征在于所述濾波支架上設(shè)置有三個濾波孔，濾波機構(gòu)由三個漸變?yōu)V光片組成，漸變?yōu)V光片固定在濾波孔上。
【專利摘要】一種多波段運動目標模擬器，屬于半實物仿真領(lǐng)域。所述模擬器由光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、目標輻射源、目標輻射源運動機構(gòu)、支撐平臺五部分構(gòu)成，其中：所述目標輻射源和目標輻射源運動機構(gòu)的個數(shù)均為三個，目標輻射源設(shè)置在目標輻射源運動機構(gòu)上，光譜濾光系統(tǒng)、分光系統(tǒng)和目標輻射源運動機構(gòu)固定在支撐平臺上，目標輻射源發(fā)出的光束進入分光系統(tǒng)，經(jīng)分光系統(tǒng)分束與合束后進入濾光系統(tǒng)進行波段調(diào)節(jié)，為后續(xù)系統(tǒng)提供無窮遠的目標。該模擬器能夠同時模擬三個溫度運動均獨立可控的目標或干擾，具有提高仿真真實度的優(yōu)點。
【IPC分類】G01D18-00
【公開號】CN104677406
【申請?zhí)枴緾N201510029277
【發(fā)明人】解放, 張旺, 任國燾, 范志剛
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月21日