多波段运动目标模拟器

摘要

一种多波段运动目标模拟器，属于半实物仿真领域。所述模拟器由光谱滤光系统、分光系统、目标辐射源、目标辐射源运动机构、支撑平台五部分构成，其中：所述目标辐射源和目标辐射源运动机构的个数均为三个，目标辐射源设置在目标辐射源运动机构上，光谱滤光系统、分光系统和目标辐射源运动机构固定在支撑平台上，目标辐射源发出的光束进入分光系统，经分光系统分束与合束后进入滤光系统进行波段调节，为后续系统提供无穷远的目标。该模拟器能够同时模拟三个温度运动均独立可控的目标或干扰，具有提高仿真真实度的优点。

权利要求

1.一种多波段运动目标模拟器，其特征在于所述目标模拟器由光谱滤光系统、分光系统、目标辐射源、目标辐射源运动机构、支撑平台五部分构成，其中：所述目标辐射源和目标辐射源运动机构的个数均为三个，目标辐射源设置在目标辐射源运动机构上，光谱滤光系统、分光系统和目标辐射源运动机构固定在支撑平台上；

所述目标辐射源由辐射黑体和靶标组成，其中两个目标辐射源的靶标表面垂直于支撑平台，一个目标辐射源的靶标表面平行于支撑平台；

所述分光系统由两个分束镜和支撑系统构成，两个分束镜呈120°夹角固定在支撑系统上，由支撑系统固定到支撑平台上；

所述光谱滤光系统由滤波支架、滤波机构和一维运动平台构成，滤波机构固定在滤波支架上，滤波支架安装在一维运动平台上，一维移动平台固定在支撑平台上；

所述目标辐射源发出的光束进入分光系统，经分光系统分束与合束后进入滤光系统进行波段调节，为后续系统提供无穷远的目标。

2.根据权利要求1所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述辐射黑体为标准黑体，靶标为小孔靶标。

3.根据权利要求1或2所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述辐射黑体与靶标之间设置有能量控制系统，能量控制系统至少由衰减片A、衰减片B、衰减片C中的一个构成。

4.根据权利要求3所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述衰减片A、衰减片B、衰减片C的透过率分别为30%、50%、80%。

5.根据权利要求1或2所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述辐射黑体与靶标通过连接柱连接，其材质为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述分束镜的一个表面镀介质膜，另外一个表面镀增透膜。

7.根据权利要求1所述的多波段运动目标模拟器，其特征在于所述滤波支架上设置有三个滤波孔，滤波机构由三个渐变滤光片组成，渐变滤光片固定在滤波孔上。

说明书

多波段运动目标模拟器

技术领域

[0001] 本发明属于半实物仿真领域，涉及一种多波段运动目标模拟器。

背景技术

[0002] 多波段运动目标模拟器是探测系统半实物仿真的重要部件，在测试后续探测系统动态性能起着关键作用。多波段运动目标模拟器为被测试的探测系统提供半实物仿真。针对在工作时处于复杂的环境下的探测系统，研制出能够同时模拟三个不同温度、不同位置、不同波段的运动目标或干扰的多波段运动目标模拟器具有重要应用意义。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种多波段运动目标模拟器，该模拟器能够同时模拟三个温度运动均独立可控的目标或干扰，具有提高仿真真实度的优点。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一种多波段运动目标模拟器，包括光谱滤光系统、分光系统、目标辐射源、目标辐射源运动机构、支撑平台五部分，其中：所述目标辐射源和目标辐射源运动机构的个数均为三个，目标辐射源设置在目标辐射源运动机构上，光谱滤光系统、分光系统和目标辐射源运动机构固定在支撑平台上，目标辐射源发出的光束进入分光系统，经分光系统分束与合束后进入滤光系统进行波段调节，为后续系统提供无穷远的目标。

[0006] 将本发明提供的多波段运动目标模拟器集成到平行光管系统中作为动目标源，可为后续的探测系统提供三个独立点目标源，可通过控制系统实现三个点目标源的独立运动及辐射温度的独立调节，并可通过光谱滤光系统提供不同的波段，每个点源可分别作为目标源或干扰源，模拟更加真实的场景。

附图说明

[0007] 图1为多波段红外运动目标模拟器的整体结构示意图；

[0008] 图2为衰减片的示意图；

[0009] 图3为分光系统的示意图；

[0010] 图4为滤波支架的示意图；

[0011] 图5为目标辐射源的示意图；

[0012] 图中：1-能量控制系统，2-分光系统，3-目标辐射源，4-光谱滤光系统，5-目标辐射源运动机构，6-一维运动平台，7-支撑平台，8-靶标，9-辐射黑体，10-衰减片，11支撑系统，12-滤波孔，13-滤波支架。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

[0014] 本发明提供了一种多波段红外运动目标模拟器，主要包括以下内容：

[0015] 一、多波段红外运动目标模拟器总体设计

[0016] 如图1-5所示，本发明提供的多波段动目标模拟器主要包括以下五部分：

[0017] 1、目标辐射源；

[0018] 2、目标辐射源运动机构；

[0019] 3、分光系统；

[0020] 4、光谱滤光系统；

[0021] 5、支撑平台。

[0022] 二、波段红外运动目标模拟器分系统设计

[0023] 1、目标辐射源

[0024] 目标辐射源3由辐射黑体9和靶标8组成，辐射黑体9为标准黑体，靶标8为小孔靶标。

[0025] 目标辐射源3的个数为三个，三个目标辐射源3均放置于平行光管系统的焦平面上，靶标8与后续平行光管系统之间设置分光系统2和光谱滤光系统4；其中两个目标辐射源3采取靶标表面垂直于支撑平台7的安置方式，一个目标辐射源采取靶标表面平行于支撑平台7的安置方式。

[0026] 辐射黑体9与靶标8之间设置有能量控制系统1，能量控制系统至少由衰减片A、衰减片B、衰减片C中的一个构成，可对每一个目标辐射源进行能量控制，三块能量衰减片的透过率分别为30％、50％，80％，衰减片10可以单独使用，亦可组合使用，实现输出能量的调整。

[0027] 本发明中，采用半导体制冷的方式对辐射黑体9进行散热与降温。

[0028] 本发明中，平行光管的焦距适用于100-2000mm。

[0029] 本发明中，面向辐射黑体9的靶标8在表面加工时提高表面光洁度，将辐射黑体9辐射到靶标背景部分的辐射光尽量反射出去；而背向辐射黑体9的靶标8在做表面处理时，先喷砂后氧化发黑，使观测到的靶标面背景均匀一致。

[0030] 本发明中，辐射黑体9与靶标8连接的连接柱采用聚四氟乙烯制成。

[0031] 本发明中，靶标8可更换，从而实现对点源目标尺寸的控制。

[0032] 本发明中，靶标8预先加工出钻削平面，之后在钻削平面中心用机械钻削出不同尺寸目标小孔的打孔工艺。

[0033] 2、目标辐射源运动机构

[0034] 目标辐射源运动机构5的个数为三个，由在焦平面上运动的二维移动平台组成，二维移动平台固定在支撑平台7上，目标辐射源3设置在二维移动平台上，可以实现目标源在水平及竖直方向上的移动；

[0035] 3、分光系统

[0036] 分光系统2包含两个分束镜及支撑系统11，分束镜固定在支撑系统11上，由支撑系统11固定到支撑平台7上。

[0037] 分光系统2的技术要求为：当目标点温度相同时，每个目标进入光管的能量应相同。三个目标辐射源3辐射出的光经分光系统2后等能量地进入到平行光管系统中。

[0038] 本发明中，分束镜的一个表面镀介质膜，另外一个表面镀增透膜两个分束镜的位置根据光路设计，夹角为120°。

[0039] 4、光谱滤光系统

[0040] 光谱滤光系统包括以下三部分：由三个滤波孔12组成的滤波支架13、由三个渐变滤光片组成的滤波机构、用以提供滤波片切换和调节的一维运动平台6，渐变滤光片固定在滤波支架13的滤波孔12上，滤波支架13安装在一维运动平台6上，通过一维运动平台6实现滤波片的切换，一维移动平台6固定在支撑平台7上。

[0041] 本发明中，光谱滤光系统用以对入射到平行光管系统中的光束产生特定的光谱过滤或者中性衰减。由于功能不同，光谱滤光系统的具体结构也将不同，滤波支架13中设置了三个滤波孔12，用以放置光谱滤光片及其他功能的滤光片。考虑到平板滤光片对入射光线的平移作用，因此，在使用本系统时，光谱滤光系统不能使用完全无滤光片的通孔。若需使用无滤光功能的功能片时，采用双面镀增透膜的补偿片，且其厚度与所使用的光谱滤光片相同。

[0042] 5、支撑平台

[0043] 支撑平台7用于为整个系统提供支撑、定位，并将整个多波段运动目标模拟器集成到平行光管中。为了减轻重量，支撑平台7采取减重处理，即底部及内部采用轻量化处理。

[0044] 三、工作原理：

[0045] 由三个目标辐射源发出的三个点源目标，经过能量控制系统分别对每一个辐射源进行能量调整，之后经过分光系统将三个点源目标反射到光谱滤光系统中，由光谱滤光系统进行波段调节，输出到后续的平行光管中。