1.一種半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,包括:控制模塊(1)、輻射源模塊(2)、光學系統(tǒng)(3)和配套裝置(4);
所述輻射源模塊(2)可生成黑體紅外輻射光束,光學系統(tǒng)(3)將輻射源模塊(2)產生的黑體紅外輻射匯聚和準直成平行光輸出;所述控制模塊(1)通過與上位機通訊獲取上位機控制指令,并將其分別轉換成目標能量控制信號、目標形狀控制信號和目標擋光控制信號,對輻射源模塊(2)產生的目標能量大小、目標形狀大小以及目標開光狀態(tài)進行實時控制。
2.根據權利要求1所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述輻射源模塊(2)由黑體輻射源(2-1)、黑體控制器(2-2)、聚光鏡(2-3)、檔光片(2-4)、衰減片組(2-5)、光欄組(2-6)組成;
黑體輻射源(2-1)采用高性能黑體,通過黑體控制器(2-2)調節(jié)黑體輻射源(2-1)的黑體溫度,生成溫度為50℃-1200℃的黑體紅外輻射;經過聚光鏡(2-3)的匯聚,絕大部分黑體紅外輻射能量聚焦在光欄組(2-6)所在平面位置;沿著光路傳播方向,在聚光鏡(2-3)和光欄組(2-6)所在平面之間,加入檔光片(2-4)、衰減片組(2-5),檔光片(2-4)用于控制光路的打開/關閉狀態(tài)或動態(tài)閃爍。
3.根據權利要求2所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述衰減片組(2-5)包括衰減片A(4-7)和衰減片B(4-8),所述衰減片A(4-7)和衰減片B(4-8)均為角度漸變透過率衰減片,通過相對轉動來控制可透過的能量。
4.根據權利要求2所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述光欄組(2-6)由兩塊相對轉動的光欄片A(4-9)和光欄片B(4-10)組成,每個光欄片上均有一條寬度隨轉角變化的光縫A(6-1)、光縫B(6-2),兩片光欄片相對轉動時,光縫A(6-1)和光縫B(6-2)重疊區(qū)域為目標光點(6-3),通過兩片光欄片的相對轉動控制目標光點(6-3)的大小和形狀。
5.根據權利要求3所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述衰減片A(4-7)和衰減片B(4-8)采用兩個完全相同,成對使用的漸變?yōu)V光片,每片衰減片上對應有一條透過率隨轉角變化的衰減區(qū)A(7-1)、衰減區(qū)B(7-2);衰減區(qū)A(7-1)和衰減區(qū)B(7-2)的重疊區(qū)域(7-3)對應光路上目標光點的位置,該處實際透過率為衰減區(qū)A(7-1)在重疊區(qū)域(7-3)處透過率和衰減區(qū)B(7-2)在重疊區(qū)域(7-3)透過率的乘積;通過調整衰減片A(4-7)和衰減片B(4-8)的轉動角度,調節(jié)點源能量大小,兩片衰減片同時使用,可以實現10萬倍的能量動態(tài)變化范圍。
6.根據權利要求2所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述的光學系統(tǒng)(3)由中繼光學鏡頭(3-1)和準直光學鏡頭(3-2)組成;黑體輻射源(2-1)產生的紅外光束,依次經過中繼光學鏡頭(3-1)和準直光學鏡頭(3-2)形成平行光輸出。
7.根據權利要求2所述的半實物仿真大動態(tài)能量紅外目標模擬系統(tǒng),其特征在于,所述控制模塊(1),包括帶有反射內存卡(5-3)、運動控制卡(5-2)、I/O控制卡(5-4)的工控機(5-1),4個電機和4個電機驅動器:分別為控制衰減片A的電機M-1及其驅動器D-1,控制衰減片B的電機M-2及其驅動器D-2,控制光欄片A的電機M-3及其驅動器D-3,控制光欄片B的電機M-4及其驅動器D-4,黑體輻射源開關(5-5),檔光片開關(5-6),以及控制軟件和電纜;控制模塊(1)通過光纖反射內存網與上位機通訊,獲取上位機指令;通過控制軟件的解算,將上位機指令轉換為對各伺服電機和I/O設備的控制命令,通過運動控制卡(5-2)控制相應的電機和開關;工控機(5-1)接收到上位機的指令后,將其分解轉換為各電機或開關的執(zhí)行指令;通過電機驅動器(D-3)和(D-4)控制電機M3和M4帶動光欄片A和光欄片B轉動到相應位置,使目標光點形成所需的形狀和大小;通過電機驅動器(D-31)和(D-2)控制衰減片電機M1和M2同時轉動,帶動衰減片A和衰減片B轉動相應角度,衰減片轉角與衰減倍數成一定的函數關系,通過控制衰減片轉角實現控制目標能量的大??;所有電機均帶有碼盤位置反饋信號,實現位置閉環(huán)控制,以保證目標能量和大小的控制精度;通過I/O控制卡控制黑體輻射源開關、調節(jié)黑體輻射源溫度,從而可以調節(jié)目標的能量和光譜特性;通過I/O控制卡控制檔光片開關的打開或關閉狀態(tài),從而控制檔光片是否遮擋光欄,可以實現對目標的瞬間開/關控制。