[發明專利]一種用于光學場景能量模擬的連續衰減系統

有效

• 申請號: 201410538611.1
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105510001B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 康為民;張全
• 申請（專利權）人: 哈爾濱新光光電科技股份有限公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01J5/08;G02B26/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于光學場景能量模擬的連續衰減系統。本發明中，紅外成像目標模擬器通過在實驗室條件下模擬紅外目標來對導引頭系統性能進行測試，其最重要的組成部分是能量連續衰減系統。該系統結構包括高溫黑體（1）、隔熱套（2）、光源鏡組1（3）、連接板（4）、光源鏡組2（5）和光學漸變衰減片及驅動系統（6），它能夠實現能量在目標源表面的均勻照射和輸出能量的快速連續衰減，從而實現目標源對用來測試導引頭系統性能的光學場景及目標的灰度模擬。應用本發明，可以在滿足目標源表面光束均勻照射的同時，實現對目標源表面能量的連續調節。

技術領域

本發明屬于目標模擬仿真技術領域，主要涉及一種用于光學場景能量模擬的連續衰減系統。

背景技術

隨著紅外成像制導武器的發展，要求目標模擬器能夠提供更逼真的目標與場景影像。光學目標與場景的能量模擬作為目標模擬器的重要組成部分，能夠為導引頭傳感器提供實時的準確的目標和場景輻射源， 從而可以通過仿真實驗對導引頭系統目標捕捉與追蹤的能力進行測試，這樣不僅可以減少導引頭系統性能的測試成本，還大大縮短了武器的研制周期。因此，如何實現光學目標與場景輻射能量的精確模擬對紅外成像制導武器的發展就具有了重要的意義。

紅外目標模擬器由光學系統模擬空中目標的紅外輻射特性，通過連續改變目標能量，模擬不同彈目距離時目標能量的大小。目前常用的能量調節方式有兩種：一是利用中性衰減片進行能量調節，二是利用偏振衰減片進行能量調節。中性衰減片的透過率一般隨波長而變，不能實現寬波段能量的均勻衰減；而偏振衰減片在高能量狀態下需要對偏振片進行冷卻才能工作，具有一定的弊端。

中國專利公開號CN 102419520 A，公開日2012年04月18日，發明創造的名稱為“一種對準信號模擬發生裝置”，該申請方案采用旋轉連續衰減輪盤的方法控制能量連續變化，其中衰減輪盤上至少設置一個衰減率變化周期，在該周期內衰減率沿圓周方向由0%連續變化到100%，再從100%連續變化到0%，在徑方向上衰減率則相同。但是，徑向方向上的衰減率沿圓周方向連續變化不僅對衰減率的連續變化精度提出了很高的要求，而且工藝實施較為困難，影響了能量的連續變化精度。中國專利公開號CN 103309031 A，公開日2013年9月18日，發明創造的名稱為“用于激光光束質量分析儀的機電復合式調光系統”，該申請方案采用機械式單輪可變光學衰減圓盤與CCD相機電子快門級聯的方法控制能量連續變化，其中光學衰減圓盤上裝有6個具有不同衰減倍率的圓形衰減片和兩個相鄰圓孔，它們的圓心均布在同一個圓上，而CCD相機電子快門曝光時間分為9檔。但由于6個衰減片的衰減倍率和CCD相機電子快門的9檔曝光時間都是取互不相同的確定值，且能量衰減過程是在6個相互間斷的衰減片上逐個進行的，這就造成能量變化存在一定程度的量子化現象，不能保證能量的連續變化精度。由此來看，現有技術尚未解決目標源表面能量的連續調節問題。

發明內容

在本發明克服了現有技術中的不足，提供了一種用于光學場景能量模擬的連續衰減系統，在滿足目標源表面光束均勻照射的同時，實現了目標源表面能量的連續變化。

本發明采用的技術方案是：紅外成像目標模擬器通過在實驗室條件下模擬紅外目標來對導引頭光學系統進行測試，其最重要的組成部分是能量連續衰減系統。該系統結構如圖1所示，包括高溫黑體（1）、隔熱套（2）、光源鏡組1（3）、連接板（4）、光源鏡組2（5）和光學漸變衰減片及驅動系統（6），它能夠實現能量在目標源表面的均勻照射和輸出能量的快速連續衰減，從而實現目標源對用來測試導引頭光學系統性能的光學場景及目標的灰度模擬。

所述光學漸變衰減片放在光源鏡組2（5）的入瞳位置，即光源鏡組2的物方焦面上，使光學漸變衰減片上每一光源像點發出的各個方向的光都以平行光形式入射在目標表面上，使得不同光源像點發出的平行光束在目標表面上均勻疊加，從而實現目標表面的均勻照射。