[發明專利]拼接式紅外/微波波束合成裝置紅外調試方法

有效

• 申請號: 201410095532.8
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103837326A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李卓;田義;張勵;嚴輝;李艷紅;趙呂懿;羅景文;李凡;馮曉晨
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;上海機電工程研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種波束合成裝置的調試方法，特別涉及一種拼接式紅外/微波波束合成裝置的調試與標校方法，主要應用于紅外/微波復合成像探測制導半實物仿真系統。本發明屬于光學領域。

背景技術

紅外/微波雙模復合制導技術是當前最有發展前景的精確制導技術之一。它使得紅外制導、微波制導與毫米波制導體制優勢互補，同時可以彌補各方的缺點。為了在實驗室進行紅外/微波復合制導的設計、驗證、測試和評估，需要建立相應的紅外/微波復合制導半實物仿真系統。三軸飛行轉臺可以模擬被測設備的俯仰、方位和滾轉運動。紅外目標安裝在紅外目標隨動轉臺上用于模擬目標的相對運動。微波目標陣列用于模擬目標的雷達散射信號。為了將紅外目標圖像信號、微波雷達信號在空間組合投射到被測設備的同一探測視場而互不干擾，波束合成裝置反射紅外圖像信號同時透射微波雷達信號，使得被測設備能夠同時看到同一目標來自同一方向的紅外輻射特征和雷達散射特征。因此波束合成裝置是實現紅外/微波復合制導半實物仿真系統中模擬復合制導的主要手段。

在波束合成裝置的設計研制中，主要以帶紅外反射膜的介質板、泡沫基質上的選頻表面、衍射光學器件、一維光子晶體、金屬網柵膜、棱鏡陣列等技術路線為主。為了實現大視場范圍的紅外/微波波束合成，北京理工大學提出了一種紅外/激光/微波/毫米波共口徑波束合成裝置（專利申請號：ZL201310071451.X一種紅外/激光/微波/毫米波共口徑波束合成裝置），包括紅外反射平面、支撐平板、空氣層、調整機構。由于紅外反射平面由多個子片拼接而成，因此需要提出一種紅外反射面的調試方法使得拼接后的紅外反射面滿足系統對成像質量的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是使得紅外目標發射的平行光經過波束合成裝置精確反射到被測設備入瞳，即目標的光軸與被測設備的光軸經波束合成裝置反射保持同軸；同時保證拼接后的紅外反射面滿足在平行光路中系統對成像質量的要求，（即紅外目標所發射的平行光在照射到不同子片時，被測設備所探測到的圖像無混淆和分裂），為解決上述問題，本發明公開一種拼接式紅外/微波波束合成裝置紅外調試方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的拼接式紅外/微波波束合成裝置紅外調試方法，基于一種紅外/激光/微波/毫米波共口徑波束合成裝置專利，該裝置包括紅外/激光反射平面、支撐平板、空氣層、調整機構。所述的紅外/激光反射平面由多個子片拼接而成，拼接后紅外/激光反射平面的形狀根據波束合成要求而定。支撐平板由多個子板構成，拼接后支撐平板的形狀根據波束合成要求而定。紅外/激光反射平面和支撐平板之間設有一個空氣層。通過調整紅外/激光反射平面的材料和厚度、空氣層厚度、支撐平板的材料和厚度，使微波/毫米波波段范圍內和入射角范圍內的透過率滿足要求。

具體步驟如下：

（1）特征點選取與編號

波束合成裝置由M行，N列塊子片拼接構成，第m行，第n列的子片編號記為m,n^#，其中1≤m≤M,1≤n≤N。選取每塊子片的中心點為特征點并標記為P_mn。選取每2列子片之間的縫隙中心點為特征點并標記為C_ij，（1≤i≤M,1≤j≤N-1）；選取每2行子片之間的縫隙中心點為特征點并標記為R_pq，（1≤p≤M-1,1≤q≤N）。

（2）特征點空間坐標計算

建立坐標系如下：坐標原點位于飛行轉臺回轉中心；根據需要選擇坐標軸。優選的x方向與三軸飛行轉臺的滾轉軸（飛行轉臺處于零位時）同向；優選的y方向指向鉛垂向上；優選的按照右手定則，z方向指向三軸飛行轉臺的俯仰軸。給出P_mn，C_ij和R_pq的坐標（x，y，z），并繪制成表格。

（3）特征點角位置坐標計算