一種機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及光學、射頻半實物仿真技術領域，具體涉及一種機械多框架射頻/紅外干擾復合半實物仿真系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術】
[0004]隨著光電制導系統(tǒng)的大量出現(xiàn)，光電對抗技術也得到了迅猛發(fā)展。為了試驗驗證光電干擾模式的能力，需要干擾半實物仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種干擾模擬，通過對干擾類型、干擾模式等的不同組合，實現(xiàn)復雜環(huán)境模擬。
[0005]國外有緊縮場毫米波/紅外復合制導半實物仿真系統(tǒng)，利用緊縮場毫米波實現(xiàn)紅外目標和毫米波的復合，但不能實現(xiàn)多路紅外及復雜射頻干擾信號的復合模擬。國內(nèi)正在開展射頻/紅外復合制導半實物仿真系統(tǒng)的相關研究，有緊縮場式結(jié)構(gòu)和微波暗室的射頻天線陣列形式的復合暗室。這兩種結(jié)構(gòu)的復合暗室都需要依靠射頻/紅外波束合成器進行復合干擾信號的模擬。依靠波束合成器的射頻/紅外復合結(jié)構(gòu)增加了射頻信號的校準和紅外信號的光軸的校準工作。尚沒有公開報道不用波束合成器的射頻/紅外復合制導半實物仿真系統(tǒng)。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供了一種射頻/紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，沒有射頻、紅外信號的復合器件，依靠射頻、紅外信號的相對運動實現(xiàn)射頻、紅外信號的模擬。同時由于采用中紅外激光源作為紅外生成信號，射頻信號在自由空間中衰減很小，故該仿真系統(tǒng)可以實現(xiàn)大角度范圍內(nèi)，高強度的紅外干擾和射頻干擾的模擬。
[0008]為了解決本發(fā)明的上述技術問題，本發(fā)明提供的解決方案是提供一種機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，該裝置包括:微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、一體化實時仿真控制系統(tǒng)；三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動機構(gòu)在微波暗室內(nèi)，一體化實時仿真控制系統(tǒng)在微波暗室外；射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器分別安裝在機械多框架運動系統(tǒng)的運動平臺上；一體化實時仿真控制系統(tǒng)由多節(jié)點實時計算機網(wǎng)絡構(gòu)成，包括:主控計算機、采集計算機、射頻干擾控制系統(tǒng)、紅外干擾控制系統(tǒng)、實時通信網(wǎng)絡、仿真主控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，采用反射內(nèi)存組網(wǎng)搭建實時通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)仿真系統(tǒng)各設備相互間的信息傳輸及實時控制。
[0009]一些實施例中，機械多框架運動系統(tǒng)采用直線導軌，所述導軌上帶有六自由度夾具，機械框架本身的二維運動和運動平臺的運動保證射頻和紅外干擾信號實現(xiàn)高速、任意角度的運動特性。
[0010]進一步，機械多框架運動系統(tǒng)為1~3個框架，運動平臺上分別裝載射頻干擾和紅外干擾模擬器，從而實現(xiàn)1~2路射頻干擾，或1~2路紅外干擾的模擬。
[0011]進一步，三軸轉(zhuǎn)臺、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動系統(tǒng)包裹吸波材料。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點在于，與現(xiàn)有技術相比:
(1)在物理結(jié)構(gòu)與被測對象固定三軸轉(zhuǎn)臺完全分離的條件下，帶動負載實現(xiàn)高低和方位兩個方向上的視線角運動模擬以及復雜多變的干擾運動模擬，保證紅外或射頻干擾(即負載出瞳法線方向)始終指向三軸轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)中心，使得紅外或射頻干擾信號能夠進入三軸轉(zhuǎn)臺上被測對象的視場；
(2)具有多個運動相互獨立的快卸式射頻/紅外干擾負載接口，能夠?qū)崿F(xiàn)多種干擾類型、干擾模式的組合，滿足復雜環(huán)境模擬的需求；
(3)在滿足大負載及高靜/動態(tài)指標的條件下，實現(xiàn)半實物仿真系統(tǒng)運動的實時控制，以滿足抗干擾閉環(huán)仿真能力需求。
[0013]
【附圖說明】
[0014]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1機械多框架射頻/紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2機械多框架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3直線導軌上信號與被測對象對準示意圖；
圖4弧形導軌上信號與被測對象對準示意圖；
【具體實施方式】
[0015]參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應解釋為受在此提出之實施例的限制。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種機械多框架射頻/紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，包括微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺及其控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動機構(gòu)及伺服控制系統(tǒng)、一體化實時仿真控制系統(tǒng)。
[0017]三軸轉(zhuǎn)臺、機械多框架運動機構(gòu)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器在微波暗室中，根據(jù)暗室達到的自由空間的性能，三軸轉(zhuǎn)臺、機械多框架運動機構(gòu)及射頻、紅外干擾模擬器包裹吸波材料。
[0018]機械多框架運動機構(gòu)及伺服控制系統(tǒng)用來固定射頻干擾模擬器和紅外干擾模擬器。如圖2所示，1?3組水平、垂直直線導軌固定在機構(gòu)框架上，水平和垂直直線導軌可以分別沿水平方向和垂直方向在一定范圍內(nèi)運動。射頻或紅外干擾模擬器固定在直線導軌上的六自由度夾具上，可以隨時與被測對象探測器中心對準，如圖3所示。與圖4所示的弧形導軌不同，弧形導軌可隨時保證干擾信號與被測對象探測器中心的對準。而直線導軌需要根據(jù)運動位置進行六自由度夾具的實時控制，因此，機械多框架運動機構(gòu)多電機帶動。伺服控制系統(tǒng)具有根據(jù)給定的目標平臺XY運動指令，計算機運行LABVIEW軟件，實時地將指令分解為線性和旋轉(zhuǎn)運動指令。
[0019]射頻干擾模擬器為單個或多個饋源喇叭天線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)不同波段、不同極化方向的干擾信號。
[0020]紅外干擾模擬器為連續(xù)光學參量振蕩器激光干擾模擬系統(tǒng)，工作波段為3~4 μ m,輻射功率根據(jù)被測對象需求而定，可為500mW~3W，甚至更高的能量動態(tài)范圍。與其他紅外黑體源相比，激光器具有定向性能強的特點，能量很容易集中到被測對象上；同時采用激光干擾源可大大提高干擾信號比，理論上比傳統(tǒng)紅外干擾源至少提高數(shù)百倍之多。此外，該激光器可在多個波段產(chǎn)生干擾光束，便于減小系統(tǒng)尺寸和減輕重量。
[0021]一體化實時仿真控制系統(tǒng)采用反射內(nèi)存組網(wǎng)搭建實時通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)仿真系統(tǒng)各設備相互間的信息傳輸及實時控制。系統(tǒng)由多節(jié)點實時計算機網(wǎng)絡構(gòu)成。具體組成包括:主控計算機、采集計算機、射頻干擾控制系統(tǒng)、紅外干擾控制系統(tǒng)、實時通信網(wǎng)絡、仿真系統(tǒng)軟件、監(jiān)控系統(tǒng)等。主要用于實現(xiàn)半實物仿真的實時模型解算、仿真系統(tǒng)實時控制、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理和仿真系統(tǒng)自動化管理等。
[0022]根據(jù)被測對象仿真試驗的需求，可以進行單射頻多紅外復合干擾、或單紅外多射頻復合干擾，或單一射頻、紅外模式的干擾。
[0023]在抗干擾半實物仿真試驗時，機械式多框架干擾半實物仿真系統(tǒng)提供射頻/紅外干擾信號模擬及運動平臺，以多層平面運動機構(gòu)帶動多種組合的紅外或射頻干擾信號實現(xiàn)高低和方位兩個方向上的視線角運動模擬，以及復雜多變的干擾分離運動模擬，并且在物理結(jié)構(gòu)與三軸轉(zhuǎn)臺完全分離的條件下，保證紅外或射頻干擾(即負載出瞳面法線軸)始終指向三軸轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)中心，使得紅外或射頻干擾信號能夠進入三軸轉(zhuǎn)臺上的產(chǎn)品探測器視場，系統(tǒng)的運動實時受控于仿真控制計算機，配合三軸轉(zhuǎn)臺的運動，實現(xiàn)被測對象抗干擾閉環(huán)仿真。
[0024]對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括:微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、一體化實時仿真控制系統(tǒng)； 所述三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動機構(gòu)在微波暗室內(nèi)，一體化實時仿真控制系統(tǒng)在微波暗室外；射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器分別安裝在機械多框架運動系統(tǒng)的運動平臺上； 所述一體化實時仿真控制系統(tǒng)由多節(jié)點實時計算機網(wǎng)絡構(gòu)成，包括:主控計算機、采集計算機、射頻干擾控制系統(tǒng)、紅外干擾控制系統(tǒng)、實時通信網(wǎng)絡、仿真主控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，采用反射內(nèi)存組網(wǎng)搭建實時通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)仿真系統(tǒng)各設備相互間的信息傳輸及實時控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述機械多框架運動系統(tǒng)采用直線導軌，所述導軌上帶有六自由度夾具，機械框架本身的二維運動和運動平臺的運動保證射頻和紅外干擾信號實現(xiàn)高速、任意角度的運動特性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述機械多框架運動系統(tǒng)為1~3個框架，運動平臺上分別裝載射頻干擾和紅外干擾模擬器，從而實現(xiàn)1~2路射頻干擾，或1~2路紅外干擾的模擬。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸轉(zhuǎn)臺、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動系統(tǒng)包裹吸波材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外干擾模擬器采用中紅外激光目標。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻干擾模擬器采用饋源喇叭天線目標。
【專利摘要】一種機械多框架射頻紅外復合干擾半實物仿真系統(tǒng)，包括微波暗室、三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、一體化實時仿真控制系統(tǒng)；三軸轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)、射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器、機械多框架運動機構(gòu)在微波暗室內(nèi)，一體化實時仿真控制系統(tǒng)在微波暗室外；射頻干擾模擬器、紅外干擾模擬器分別安裝在機械多框架運動系統(tǒng)的運動平臺上，一體化實時仿真控制系統(tǒng)由多節(jié)點實時計算機網(wǎng)絡構(gòu)成，包括主控計算機、采集計算機、射頻干擾控制系統(tǒng)、紅外干擾控制系統(tǒng)、實時通信網(wǎng)絡、仿真主控系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)，采用反射內(nèi)存組網(wǎng)搭建實時通訊網(wǎng)絡，實現(xiàn)仿真系統(tǒng)各設備相互間的信息傳輸及實時控制。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號】CN105319984
【申請?zhí)枴緾N201410291662
【發(fā)明人】張勵, 李艷紅, 馮曉晨, 李奇, 朱偉華, 趙呂懿, 李凡
【申請人】上海機電工程研究所
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年6月26日