一种红外目标模拟装置

技术领域

本发明实施例涉及末敏弹稳态模拟技术领域，尤其涉及一种红外目标模拟装置。

背景技术

末端敏感弹药简称末敏弹，最早由美国提出并开展研发。末敏弹多为子母式结构，即一枚母弹装载若干枚末敏子弹，末敏子弹主要由降落伞/翼系统、弹上计算机、敏感器、爆炸成型弹丸(EFP)战斗部及安全起爆装置等组成。作战时母弹在目标区上空按预定高度抛出末敏子弹，当子弹达到稳态扫描状态时，开始对攻击区域内的目标自主搜索、探测、识别、瞄准直至起爆战斗部从顶部攻击目标。

红外探测器是红外制导导弹中末敏子弹敏感器的核心制导部件，用于实现对目标的探测和识别。红外目标模拟器能够在实验室条件下对红外探测器的各项功能、性能参数进行。

相关技术中，红外目标模拟器是将计算机图像生成器产生的各类目标图像数据转换为红外物理辐射，并通过光学系统投射到被测红外探测器的光学入瞳处，用以模拟被测红外探测器工作时的红外场景，供被测探测器进行探测和识别，结构复杂且灵活性较低。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外目标模拟装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种红外目标模拟装置，包括：

目标单元，包括目标黑体和第一光阑，所述第一光阑用于限制所述目标黑体发出的第一红外光束的视场大小；

背景单元，包括至少一个预留黑体和第二光阑；所述第二光阑用于限制所述预留黑体发出的第二红外光束的视场大小，所述第一红外光束和所述第二红外光束的光路垂直；

分光镜，所述分光镜倾斜设置于所述第一红外光束和所述第二红外光束的光路交汇处，用于将所述第一红外光束和所述第二红外光束进行耦合；

准直镜头，包括凹透镜和凸透镜，所述凹透镜和凸透镜相互平行且依次设置于所述第一红外光束和所述第二红外光束耦合后的光路上，用于将耦合后的光束以平行光准直并发射出去；

其中，所述第一红外光束的中心与所述分光镜中心、所述准直镜头的中心在一条直线上；所述第二红外光束的中心和所述分光镜的中心在一条直线上；所述目标黑体位于所述准直镜头的一焦点上。

本发明的一实施例中，所述第一红外光束和所述第二红外光束的光谱范围为8~14um。

本发明的一实施例中，所述目标黑体和所述预留黑体中均设置有温度控制器，用于控制所述目标黑体和所述预留黑体发出的红外光的温度。

本发明的一实施例中，所述目标黑体和所述预留黑体均为ES110-20面源黑体。

本发明的一实施例中，所述ES110-20面源黑体的温度控制器中设置有可与计算机进行通讯的数显调节仪。

本发明的一实施例中，所述数显调节仪通过所述RS485接口与所述计算机进行通信。

本发明的一实施例中，所述第一红外光束的视场大小与所述第二红外光束的视场大小的比值为：1:2~1:3。

本发明的一实施例中，所述红外目标模拟装置还包括转动单元，用于带动所述目标单元进行转动。

本发明的一实施例中，所述转动单元包括转台和电机，所述转台用于安装所述目标单元，所述电机用于控制所述转台转动从而带动所述目标单元转动。

本发明的一实施例中，所述电机的转速为4~7.5r/s。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明的实施例中，通过上述红外目标模拟装置，一方面采用分光镜可以实现目标与背景的同时模拟，另一方面采用电动光阑可以实现不同视场的模拟，用户可根据需要实现多种目标环境组合的模拟，大大提高了目标模拟装置的适应性和灵活性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明示例性实施例中红外目标模拟装置结构示意图；

图2示出所述第一红外光束和所述第二红外光束耦合后的光束示意图。

其中：100-目标单元，101-目标黑体，102-第一光阑，103-第一红外光束，200-背景单元，201-预留黑体，202-第二光阑，203-第二红外光束，300-分光镜，400-准直镜头，401-凹透镜，402-凸透镜。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本示例实施方式中首先提供了一种红外目标模拟装置。参考图1中所示，该红外目标模拟装可以包括：目标单元100、背景单元200、分光镜300和准直镜头400；所述目标单元100包括目标黑体101和第一光阑102，所述第一光阑102用于限制所述目标黑体101发出的第一红外光束103的视场大小；所述背景单元200包括至少一个预留黑体201和第二光阑202；所述第二光阑202用于限制所述预留黑体201发出的第二红外光束203的视场大小，所述第一红外光束103和所述第二红外光束203的光路垂直；所述分光镜300倾斜设置于所述第一红外光束103和所述第二红外光束203的光路交汇处，用于将所述第一红外光束103和所述第二红外光束203进行耦合；所述准直镜头400包括凹透镜401和凸透镜402，所述凹透镜401和凸透镜402相互平行且依次设置于所述第一红外光束103和所述第二红外光束203耦合后的光路上，用于将耦合后的光束以平行光准直并发射出去；其中，所述第一红外光束103的中心与所述分光镜300中心、所述准直镜头400的中心在一条直线上；所述第二红外光束203的中心和所述分光镜300的中心在一条直线上；所述目标黑体101位于所述准直镜头400的一焦点上。

具体的，通过第一光阑102和第二光阑202限制第一红外光束103和第二红外光束203的视场，使得第一红外光束103的视场小于第二红外光束203的视场，从而达到对目标模拟和环境模拟的目的，并且可以通过第一光阑102和第二光阑202的调节来改变第一红外光束103和第二红外光束203的视场大小从而模拟红外探测器距离目标的由远到近，所述第一光阑102和所述第二光阑103可以为电动光阑，所述分光镜45°倾斜设置于所述第一红外光束103和所述第二红外光束203的光路交汇处。

通过上述红外目标模拟装置，一方面采用分光镜300可以实现目标与背景的同时模拟，另一方面采用电动光阑可以实现不同视场的模拟，用户可根据需要实现多种目标环境组合的模拟，大大提高了目标模拟装置的适应性和灵活性。

下面，将参考图1至图2对本示例实施方式中的上述红外目标模拟装置的各个部分进行更详细的说明。

在一个实施例中，所述第一红外光束103和所述第二红外光束203的光谱范围可以为8~14um。具体的，所述第一红外光束和所述第二红外光束的红外光光谱范围为上述值时，其波长覆盖了目标红外发射的波长范围，较好匹配相应的黑体及相应的红外探测器。

在一个实施例中，所述目标黑体101和所述预留黑体201中均可以设置有温度控制器，用于控制所述目标黑体101和所述预留黑体201发出的红外光的温度。

在一个实施例中，所述目标黑体101和所述预留黑体201均可以为ES110-20面源黑体。具体的，ES110-20面源黑体底部和前面均有安装孔，可以直接或通过转接支架将其安装到合适的地方，其特点是升温速度快，辐射面温度均匀性好，发射率高，体积小，重量轻，便于安装到狭小的空间。

在一个实施例中，所述ES110-20面源黑体的温度控制器中可以设置有可与计算机进行通讯的数显调节仪。具体的，所述数显调节仪可以通过RS485与计算机进行通讯。

在一个实施例中，所述数显调节仪通过所述RS485接口与所述计算机进行通信。

在一个实施例中，所述第一红外光束103的视场大小与所述第二红外光束203的视场大小的比值可以为：1:2~1:3。具体的，所述第一红外光束103的视场大小与所述第二红外光束203的视场大小的比值是可以根据需要进行调节，在其比值为1:2~1:3范围时，可以更好的凸显目标的模拟，使其投射在敏感器上时能够在敏感器上占据更多的敏感单元。

在一个实施例中，所述红外目标模拟装置还包括转动单元，用于带动所述目标单元100进行转动。具体的，通过所述转动单元带动所述目标单元100转动来模拟现实中目标的转动，例如坦克的转动。

在一个实施例中，所述转动单元可以包括转台和电机，所述转台用于安装所述目标单元100，所述电机用于控制所述转台转动从而带动所述目标单元转动。

在一个实施例中，所述电机的转速可以为4~7.5r/s。具体的，上述范围的转速与实际中目标的转速相匹配，从而能够更加真实的模拟末敏弹的实际工作状态。

通过上述红外目标模拟装置，一方面采用分光镜300可以实现目标与背景的同时模拟，另一方面采用电动光阑可以实现不同视场的模拟，用户可根据需要实现多种目标环境组合的模拟，大大提高了目标模拟装置的适应性和灵活性。

需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。