[發明專利]多波段目標/背景生成裝置

有效

• 申請號: 201410160125.0
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103900422A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 張旺;汪東生;秦蘭琦;陳守謙;楊茂華;左寶君;范志剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F41G3/32
• 分類號: F41G3/32;G02B27/10;G02B27/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于紅外導引頭系統測試領域，涉及一種多波段目標/背景生成裝置。

背景技術

現有的目標模擬器或平行光管只能為光學導引頭提供無窮遠的多波段目標，供待測設備測試使用。然而精確制導武器實際工作時處于復雜的環境下，除了目標輻射特性可變外，導引頭視場內的背景溫度也是變化的。不同的背景溫度具有不同的輻射特性，嚴重影響了導引頭系統對目標的探測性能，因此研制能夠同時生成多波段目標及背景的導引頭測試裝置，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種多波段目標/背景生成裝置，該裝置可為紅外導引頭提供無窮遠的多波段目標和背景，以檢測紅外導引頭系統的性能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種多波段目標/背景生成裝置，包括多波段復合光學系統、多波段目標黑體、多波段背景黑體、靶標組件和二維姿態調整平臺，二維姿態調整平臺上方安裝多波段復合光學系統，所述多波段復合光學系統由平面反射鏡和離軸拋物面鏡組成，所述靶標組件由靶標基座和靶標兩部分組成，靶標置于離軸拋物面鏡的焦平面上，多波段目標黑體置于靶標后方照射靶標孔后形成目標光束，多波段背景黑體發出的輻射光束照射靶標內表面后形成背景光束，背景光束與目標光束合成一束后由靶標處出射，經由平面反射鏡反射到離軸拋物面鏡上，再由離軸拋物面鏡準直變成平行光束，形成無窮遠的多波段目標/背景供待測設備測試使用。

本發明中，多波段背景黑體的輻射面法線方向與靶標面法線方向的夾角為一固定值，該值與離軸拋物面鏡的離軸距和光學元件的擺放位置有關。系統中各元件的擺放位置能夠使來自背景黑體的輻射光束經靶標內表面反射后，與目標光束合為一束進入準直光學系統，而視場外的其它雜散輻射光線則不能進入準直光學系統，進而保證了光學系統的成像質量和出射光束的平行性。

本發明的優點在于通過將靶標內表面拋光、拋亮及鍍膜后，靶標內表面工作機理等效于平面反射鏡。通過目標黑體照射靶標外表面的靶標圖形以及背景黑體照射靶標內表面，能夠同時將多波段目標光束與多波段背景光束合成為一束光，再經多波段復合光學系統準直后出射光束為包含目標和背景的平行光。相對以往只能提供多波段目標輻射和均勻背景輻射的目標/背景生成裝置，本裝置能夠提供同時提供多波段目標和背景輻射，滿足復雜環境下光學導引頭測試使用。

附圖說明

圖1為多波段目標/背景生成裝置組成及工作原理示意圖；

圖2為多波段復合光學系統光學仿真示意圖；

圖3為光學系統的彌散斑點列圖；

圖4為黑體系統工作原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發明的保護范圍中。

一、多波段目標/背景生成裝置總體設計

如圖1所示，本發明提供的多波段目標/背景生成裝置的組成主要包括以下幾部分：

（1）多波段復合光學系統；

（2）多波段目標黑體；

（3）多波段背景黑體；

（4）靶標組件；

（5）二維姿態調整平臺。

多波段目標/背景生成裝置工作時，靶標置于離軸拋物面鏡的焦平面上，多波段目標黑體置于靶標后方照射靶標孔后形成目標光束。多波段背景黑體工作溫度范圍較寬，能夠輻射低溫和高溫光束。背景黑體工作時發出的輻射光束照射靶標內表面（靶標內表面拋光、鍍膜后相當于平面反射鏡）后形成背景光束。背景光束與目標光束合成一束后由靶標處出射，經由平面反射鏡反射到離軸拋物面鏡上，再由離軸拋物面鏡準直變成平行光束，形成無窮遠的多波段目標/背景供待測設備測試使用。二維姿態調整裝置是為多波段目標/背景生成裝置提供的可在俯仰、偏航二維方向上的姿態調整，出射光束與待測系統同軸。

二、多波段目標/背景生成裝置分系統設計

1、多波段復合光學系統設計