[發明專利]用于紅外動態跟蹤特性測試的黑體溫度控制裝置

有效

• 申請號: 201210487544.6
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN102981529A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 潘鴻飛;倪春雷;田宇;馬艷;梁彥;張明;丁平;王麗紅;張興有;呂雋;趙博;楊志群;劉鑫;朱璐;何德軍;王淑萍;姜鵬;劉鴻雁;查月;于軍亮;寧大軍;馮國新;常海
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92941部隊
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24;G05B23/02
• 代理公司: 葫蘆島天開專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 21230
• 代理人: 魏勇

技術領域

本發明涉及光學領域的測試裝置，具體地說是用于紅外動態跟蹤特性測試的黑體溫度控制裝置。

背景技術

在飛行器紅外制導系統實驗中,利用紅外目標模擬器來模擬運動及距離可調的目標源,用來檢測飛行器紅外制導系統的靈敏度、捕獲概率、調制特性和跟蹤特性等性能。可以說,紅外目標模擬器的準確度和性能穩定性,直接關系到紅外制導系統的主要技術指標和性能。在目前的工程應用中,常用的控制方法是遺傳算法控制、模糊控制、神經網絡控制等多種非線性控制方法。

但這些類控制方法具有以下缺陷:如果測量時黑體溫度發生微小變化,會對動像拖尾效應產生影響,進而在進行動態傳遞函數測量時對測量結果(主要是空間截止頻率)產生較大的偏差。

發明內容

為了控制用于紅外動態跟蹤特性測試黑體的溫度，本發明提出了用于紅外動態跟蹤特性測試的黑體溫度控制裝置。該裝置通過單片機控制紅外模擬器的加熱，解決紅外模擬器的黑體溫度控制，測試紅外動態跟蹤特性的技術問題。

本發明解決技術問題所采用的方案是：

黑體溫度控制裝置結構構成：

鍵盤器件和顯示器件分別與單片機相連接，在單片機上連接有固態繼電器和加熱器，并與紅外模擬器相連接，在紅外模擬器依次通過熱電阻、通道選擇器、前置電路和差動放大器反饋連接與單片機上。

黑體溫度控制：

當對紅外模擬器實現加熱時，首先通過鍵盤向單片機輸入開始指令，單片機接收開始指令后進入初始化階段，初始化后，通過顯示器件顯示DIS是否按下、SET是否按下，并通過鍵盤器件設定控制溫度和溫度設定確定否，如果確定，加熱器工作加熱，如果不確定，加熱器不進行加熱；此時，DIS如果按下，測量實時溫度，輸入進行模糊PID控制電路，當SET按下時，測量并顯示實時溫度，實時溫度值也輸入到進行模糊PID控制電路中，單片機根據進行模糊PID控制電路的溫度值與設定值相比較，確定溫度需要調整否，當溫度值與設定值不符，則繼續啟動溫度調整程序，返回溫度測量過程。當溫度設定值與實時測量值相符后，退出溫度控制輸入操作。

積極效果，本發明能夠控制黑體溫度，用于測試紅外跟蹤特性，能有效降低黑體溫度變化對動像拖尾效應的影響,魯棒性強,工程實現容易。適宜作為紅外跟蹤特性測試的裝置應用。

附圖說明

圖1為本發明黑體溫度控制裝置部件構成圖

圖2為本發明操作過程圖

具體實施方式

黑體溫度控制裝置結構構成：

據圖所示，鍵盤器件和顯示器件分別與單片機相連接，在單片機上連接有固態繼電器和加熱器，并與紅外模擬器相連接，在紅外模擬器依次通過PT100、通道選擇器、前置電路和差動放大器反饋連接于單片機上。

黑體溫度控制：

當對紅外模擬器實現加熱時，首先通過鍵盤向單片機輸入開始指令，單片機接收開始指令后進入初始化階段，初始化后，通過顯示器件顯示DIS是否按下、SET是否按下，并通過鍵盤器件設定控制溫度和溫度設定確定否，如果確定，加熱器工作加熱，如果不確定，加熱器不進行加熱；此時，DIS如果按下，測量實時溫度，輸入進行模糊PID控制電路，當SET按下時，測量并顯示實時溫度，實時溫度值也輸入到進行模糊PID控制電路中，單片機根據進行模糊PID控制電路的溫度值與設定值相比較，確定溫度需要調整否，當溫度值與設定值不符，則繼續啟動溫度調整程序，返回溫度測量過程。當溫度設定值與實時測量值相符后，退出溫度控制輸入操作。

1、單片機的選擇與電路本控制器方案選擇以PIC16F873A單片機作為核心器件。

a.電路PIC16F873A單片機具有多種復位功能,包括上電復位（Power-on?Reset,POR）、電源掉電復位(Brown-out?Reset,BOR)、一般操作下MCLR強制復位、看門狗定時器復位(whtchdog?Time?Reset,WDT?Reset)以及休眠模式下的MCLR和看門狗定時器復位。在正常工作狀態下,MCLR引腳應保持高電平,當引腳信號變為低電平并保持該狀態超過2μs時,單片機就會進入復位狀態。

b.電路振蕩時鐘的頻率決定了單片機工作的速度,因為其內部所有的動作都是根據這個時鐘來驅動進行的。PIC16F873A單片機支持高達20MHz的時鐘頻率,根據本控制器的實際需要,選擇8MHz石英晶體振蕩器作為時鐘源,由于PIC16F873A單片機的指令周期為4個時鐘周期,控制器工作的實際指令周期為50OnS。

2、測溫電路