[發明專利]光電檢測環境模擬系統

在審

• 申請號: 201410003883.1
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103776318A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 薛模根;韓裕生;王峰;袁宏武;楊釩;吳云智;尹成亮;盛道林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍軍官學院
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發軍

1.一種光電檢測環境模擬系統，用于在不同的氣象環境下進行光電檢測環境，其特征在于：包括，

一光電檢測環境單元，用于模擬干擾源在空間與目標不同的空間位置和模擬干擾源自由下落兩個階段的運動，它可以干擾導彈在空間運動軌跡以及任意時刻、任意空間位置和運動速度；

所述光電檢測環境單元包括立柱、安裝于立柱上的引導頭控制部分，所述引導頭控制部分由引導頭、X軸組件、Y軸組件、Z軸組件和三維轉臺組成；X、Y、Z三軸的作用是模擬導引頭中心在空間的運動軌跡；

所述X軸組件包括X軸線軌槽，在所述X軸線導軌槽上安裝有X軸直線導軌，所述X軸直線導軌上設有X軸齒輪齒條，所述X軸齒輪齒條連接有X軸伺服電機，在所述X軸直線導軌上設有X軸滑塊，所述X軸滑塊上安裝有X軸滑臺，X軸運動是由X軸伺服電機經減速器帶動齒輪轉動，齒輪與齒條嚙合從而使X軸滑臺作直線運動；

所述Y軸組件包括Y軸線導軌槽，在所述Y軸線導軌槽上安裝有Y軸直線導軌，所述Y軸直線導軌上設有Y軸齒輪齒條，所述Y軸齒輪齒條連接有Y軸伺服電機，在所述Y軸直線導軌上設有Y軸滑塊，所述Y軸滑塊上安裝有Y軸滑臺，Y軸運動是由Y軸伺服電機經減速器帶動齒輪轉動，齒輪與齒條嚙合從而使Y軸滑臺作直線運動；

所述Z軸組件包括Z軸導軌，所述Z軸導軌上安裝有Z軸滑塊，所述Z軸滑塊上連接有Z軸滑臺，所述Z軸滑臺通過Z軸絲杠連接有Z軸大齒輪，所述Z軸大齒輪經Z軸小齒輪連接有Z軸伺服電機；Z軸的運動是由Z軸伺服電機帶動Z軸小齒輪，Z軸小齒輪帶動Z軸大齒輪，Z軸大齒輪固定在Z軸絲杠上，從而帶動Z軸絲杠轉動，所述Z軸絲杠通過螺母與Z軸滑臺連接，螺母將Z軸絲杠的轉動轉化為直線運動從而使滑臺作上下運動，因為Z軸是豎直向下安裝且負載有一定的重量，使用絲杠傳動可以起到一定的自鎖作用，在電機失電的情況下也保持在原來的位置；

所述三維轉臺的作用則是描述導引頭在空間的姿態，該三維轉臺具有三個方向上的自由度，方向角（α）、俯仰角（β）以及自轉角（γ），同時三維轉臺中間有一塊過渡連接板，用于安裝導引頭、攝像頭或拋射機構；

一水/霧仿真單元，用于模擬各種煙霧環境，自然霧、戰場上的煙霧能及塵霧環境，包括控制機柜、水霧發生器、塵霧發生器、煙霧發生器、管路以及霧濃度檢測設備組成；

霧生成的過程是自動控制的，只需在工控機上將霧的能見度設定并確認運行，造霧系統便開始工作，與此同時，房間內的激光測霧儀實時檢測生成霧的濃度，當達到設制的濃度時，造霧系統便停止工作，當霧的濃度下降到一定程度，造霧系統又重新開始工作，如此循環使整個環境中霧的濃度保持在一個動態平衡的狀態下，通過室內的溫度與濕度的調節實現霧的長時間停留；

水霧是由水霧發生器中的超聲波振子將水分子打碎形成水霧，再通過風機將產生的水霧經管路從房頂的噴頭中噴出，產生濃度比較均勻的水霧，霧測量是由計算機控制激光器發射出波長為650nm的激光照射到激光接收器，接收器將采集的光強度信號處理并轉換為模擬電壓信號傳送給霧環境模擬計算機，通過軟件計算出霧的濃度，水霧是水霧發生器工作的電源總開關，當開關為開狀態時，可通過霧環境模擬計算機控制水霧的產生和霧濃度的實時檢測；

一光學環境仿真單元，主要模擬自然光條件以及光線的位置、照射角度、光線的強度和光線和色溫，因為鏑燈放電的光譜與日光接近；包括對稱設置的直線運動導軌，所述直線運動導軌連接有直線運動電機，在所述直線運動導軌上對稱安裝有環形導軌，所述環形導軌連接有環形電機，在所述環形導軌上安裝有環形運動滑臺，所述環形運動滑臺通過光源角度調整架連接有光源，所述光源連接有光源電源，所述光源電源連接至光源控制機柜；光源通過滑臺固定在環形導軌上面，通過鋼絲繩的拉動可以使光源在彎曲的導軌上移動，模擬太陽的運動軌跡，并保證光源始終指向目標，同時環形導軌又可在伺服電機的帶動下橫向移動，從面確保光源發出的光線能夠覆蓋任何位置與目標；

一目標特性模擬單元，動態目標模擬采用合適的方法模擬目標的動態運動，紅外熱成像目標的模擬，要求目標的不同區的溫度與真實目標相似，且各區域的溫度不相同，在模型制作上采用在模型內部加入加熱器件和保溫材料來實現局高溫；

目標特性模擬單元由目標區域、卷軸控制部分和典型目標縮比模型組成，真實地形的模擬是通過使用真實的材料按一定比例將真實的地形做出去來，地形有沙漠、土地以及草地等；

所述卷軸控制部分包括框架，所述框架兩邊安裝有導軌，所述導軌上通過畫布中間支撐連接有卷軸畫布，所述卷軸畫布一端通過運動軸連接有卷軸展開電機，另一端通過運動軸連接有卷軸收起電機，當卷軸收起電機與卷軸展開電機向同一方向轉動時，卷軸畫布上的地形便沿著一個方向移動，同時之前圖形收起，并有新的地形展開，更換畫布便可方便的改變地形。

一彈丸拋射機構，包括一云臺，所述云臺連接有氣缸，所述氣缸通過引導管連接有彈體，所述氣缸連接有氣泵，拋射過程如下，先開啟氣源，并將氣缸收回到待發射位置，裝上彈體，然后控制電磁閥，打開氣路，氣缸快速伸出將彈體彈射出去產。