本發(fā)明屬于光學(xué)模擬仿真與測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

紅外成像導(dǎo)引頭屬于被動制導(dǎo)方式，具有全天候、抗干擾能力強等優(yōu)點。為縮短紅外成像導(dǎo)引頭的研制周期，需要在實驗室內(nèi)使用紅外目標模擬器對紅外成像導(dǎo)引頭的動態(tài)跟蹤性能進行仿真測試。通常使用的紅外目標模擬器為紅外圓形目標模擬器。在對空作戰(zhàn)中，來襲飛機或?qū)?包括其尾噴)在紅外成像導(dǎo)引頭上的成像為紅外三角形目標。這類來襲目標剛進入導(dǎo)引頭的識別距離時，在導(dǎo)引頭上的成像小，可以等效為紅外圓形目標，由紅外圓形目標模擬器模擬，但當(dāng)距離較近，能在導(dǎo)引頭上清晰成像時，圓形目標模擬器就不能逼真模擬這類三角形目標。在仿真試驗中，通常還需要對紅外目標的能量進行調(diào)節(jié)，在不同能量條件下對導(dǎo)引頭進行測試，以研究導(dǎo)引頭在不同目標距離、不同天氣狀態(tài)下對目標的反應(yīng)。除此之外，還需要對導(dǎo)引頭抗干擾能力進行測試，這就需要紅外目標模擬器在模擬目標的同時還可以釋放不同大小、不同數(shù)量的干擾。

CN102279093A公開了一種紅外動態(tài)三角形目標模擬器，該模擬器可模擬不同大小的三角形目標，可改變目標能量，同時可釋放干擾，但其缺點在于目標和干擾能量的改變是通過偏振衰減片完成的，偏振衰減片由兩片線偏振片構(gòu)成，靠近紅外目標的那一片偏振片吸收了50％左右的目標能量，在高能量狀態(tài)需要對偏振片進行冷卻才能正常工作，而且其干擾釋放單一，無法改變釋放方向及釋放方式，也無法改變釋放干擾數(shù)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)，可為導(dǎo)引頭仿真實驗提供可變的目標及干擾，可對導(dǎo)引頭跟蹤目標和抗干擾能力進行測試分析。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)，采用目標通道與干擾通道分開的雙通道結(jié)構(gòu)，干擾通道采用二次成像原理，整個系統(tǒng)由光學(xué)耦合系統(tǒng)、照明光學(xué)系統(tǒng)、高溫黑體、合束器、目標光闌組件、能量控制組件、干擾光闌組件、旋轉(zhuǎn)反光鏡、干擾通道旋轉(zhuǎn)機和遮擋板組成，其中：

所述的光學(xué)耦合系統(tǒng)由成像鏡組、目標成像鏡組和干擾成像鏡組組成；

所述的照明光學(xué)系統(tǒng)由目標照明光學(xué)系統(tǒng)和干擾照明光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成；

所述的高溫黑體包括第一高溫黑體和第二高溫黑體；

所述的能量控制組件包括第一能量控制組件和第二能量控制組件；

所述的第一高溫黑體、目標照明光學(xué)系統(tǒng)、第一能量控制組件、目標光闌組件構(gòu)成目標通道；

所述的第二高溫黑體、干擾照明光學(xué)系統(tǒng)、第二能量控制組件、干擾光闌組件、旋轉(zhuǎn)反光鏡、干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和遮擋板構(gòu)成干擾通道；

所述的干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)用于旋轉(zhuǎn)干擾通道，模擬干擾旋轉(zhuǎn)及干擾釋放方向；

所述目標通道由一次成像完成，第一高溫黑體發(fā)出紅外輻射，經(jīng)照明光學(xué)系統(tǒng)進入第一能量控制組件成像，然后經(jīng)過目標光闌組件由光學(xué)耦合系統(tǒng)成像到無限遠處；

所述干擾通道采用二次成像原理，第二高溫黑體發(fā)出紅外輻射，經(jīng)干擾照明光學(xué)系統(tǒng)進入第二能量控制組件后第一次成像，經(jīng)過干擾光闌組件、旋轉(zhuǎn)反光鏡、遮擋板后第二次成像，然后由光學(xué)耦合系統(tǒng)成像到無限遠處。

本發(fā)明中，所述的目標光闌組件由目標光闌片組件和驅(qū)動電機組成，目標光闌片組件由一片有三角形缺口的矩形金屬片與另一相同大小的矩形金屬片對接組成，實現(xiàn)對三角形目標的模擬，驅(qū)動電機帶動兩金屬片相對移動，改變目標模型大小。

本發(fā)明中，所述的能量控制組件由漸變衰減片和驅(qū)動電機組成，漸變衰減片為圓形薄板，薄板上平均分出若干扇形，每個扇形透過率均不同，驅(qū)動電機帶動漸變衰減片轉(zhuǎn)動，不同的角度對應(yīng)不同的透過率來模擬能量的變化，其作用是控制高溫黑體輻射到目標光闌組件及干擾光闌組件中目標和干擾的能量的變化，使在仿真時看到能量變化的目標和干擾。

本發(fā)明中，所述的干擾光闌組件位于干擾通道一次成像位置，由干擾光闌和驅(qū)動電機組成，干擾光闌為圓形薄板，在圓形薄板上分為若干扇形區(qū)域，在不同扇形區(qū)域中心位置沿薄板半徑方向并排打上數(shù)量、大小均不同的小孔，驅(qū)動電機帶動干擾光闌運動，其作用是干擾光闌提供不同大小、不同數(shù)量的干擾。

本發(fā)明中，所述的旋轉(zhuǎn)反光鏡由反光鏡和驅(qū)動電機組成，反光鏡與驅(qū)動電機通過二維聯(lián)動裝置連接，驅(qū)動電機帶動反光鏡旋轉(zhuǎn)，改變成像位置，模擬干擾釋放。

本發(fā)明中，所述的遮擋板為兩個半圓形薄板，可通過控制遮擋板遮擋面積及遮擋位置控制模擬的干擾個數(shù)和干擾釋放的位置。

本發(fā)明中，所述的合束器的作用將目標通道和干擾通道輻射的目標和干擾進行合束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、系統(tǒng)采用雙通道結(jié)構(gòu)，目標通道和干擾通道分開，每個通道可單獨變化，互不影響，再通過合束器合束，使導(dǎo)引頭在仿真測試過程中可同時觀察到目標和干擾。

2、通過目標光闌組件的設(shè)計，系統(tǒng)可提供大小不同的目標模型，通過干擾光闌組件，使系統(tǒng)可提供數(shù)量、大小均可改變的干擾。

3、通過能量控制組件的設(shè)計，可快速控制目標或干擾能量變化，實現(xiàn)對不同能量的目標或干擾的模擬。

4、干擾通道采用二次成像原理設(shè)計，遮擋板和干擾光闌組件分別位于干擾通道兩個成像位置，分別控制釋放干擾數(shù)量、大小及干擾釋放位置。

5、系統(tǒng)設(shè)置有干擾旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)反光鏡，可改變干擾釋放的方向及釋放的方式。

附圖說明

圖1為基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)機械圖；

圖2為基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)的光學(xué)原理圖；

圖3為目標光闌組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為能量控制組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為干擾光闌組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為旋轉(zhuǎn)反光鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

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

如圖1所示，本發(fā)明提供的基于二次成像原理的點源目標及干擾模擬系統(tǒng)采用目標通道與干擾通道分開的雙通道結(jié)構(gòu)，干擾通道采用二次成像原理，整個系統(tǒng)由光學(xué)耦合系統(tǒng)1、照明光學(xué)系統(tǒng)2、高溫黑體3、合束器4、目標光闌組件5、能量控制組件6、干擾光闌組件7、旋轉(zhuǎn)反光鏡8、干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)9和遮擋板10組成，可為導(dǎo)引頭仿真測試提供點源目標和干擾，對導(dǎo)引頭跟蹤目標和抗干擾能力進行測試分析。

如圖2所示，所述的光學(xué)耦合系統(tǒng)1由成像鏡組1-1、目標成像鏡組1-2和干擾成像鏡組1-3組成，其作用是把具有一定能量的目標和干擾經(jīng)光學(xué)耦合系統(tǒng)1準直后以相當(dāng)于無限遠的目標和干擾被導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)接收，光學(xué)耦合系統(tǒng)1的出瞳孔徑完全覆蓋導(dǎo)引頭的入瞳孔徑，實現(xiàn)與導(dǎo)引頭入瞳完善耦合。所述的照明光學(xué)系統(tǒng)2由目標照明光學(xué)系統(tǒng)和干擾照明光學(xué)系統(tǒng)兩部分組成，其作用是將高溫黑體3輻射的能量經(jīng)照明光學(xué)系統(tǒng)2后以一定的孔徑角將目標光闌組件5及干擾光闌組件7的目標和干擾均勻照亮，使導(dǎo)引頭能夠觀察到一定能量均勻的目標和干擾。所述的合束器4的作用將目標通道和干擾通道輻射的目標和干擾進行合束，使導(dǎo)引頭在仿真測試過程中，可同時觀察到目標和干擾。所述的干擾通道采用二次成像原理，干擾光闌組件7和遮擋板10分別位于干擾通道的兩個成像位置。

如圖3所示，所述的目標光闌組件5由目標光闌片組件5-1和驅(qū)動電機5-2組成，目標光闌片組件5-1用于實現(xiàn)三角形目標的模擬，由一片有三角形缺口的矩形金屬片與另一相同大小的矩形金屬片對接組成，驅(qū)動電機5-2帶動兩金屬片的移動改變?nèi)切未笮?，實現(xiàn)模擬目標大小的變化。

如圖4所示，所述的能量控制組件6由漸變衰減片6-1和驅(qū)動電機6-2組成，漸變衰減片6-1為圓形薄板，根據(jù)需要在圓形薄板上分出8個面積相等的扇形，每個扇形為45°，采用光刻、鍍膜等辦法，使每個扇形的透過率分別為0％、15％、30％、45％、60％、75％、90％、100％，驅(qū)動電機6-2帶動漸變衰減片運動，不同的角度對應(yīng)不同的透過率來控制高溫黑體3輻射到目標光闌組件5及干擾光闌組件7中目標和干擾能量的變化，實現(xiàn)對能量不同的目標和干擾的模擬。

如圖5所示，所述的干擾光闌組件7由干擾光闌7-1和驅(qū)動電機7-2組成，干擾光闌7-1為圓形薄板，薄板平均分為13個面積相等的扇形區(qū)域，在不同扇形區(qū)域中心位置沿半徑方向并排打上不同數(shù)量、不同大小的小孔，驅(qū)動電機7-2帶動干擾光闌7-1運動，使不同扇形上的小孔分別經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)，模擬干擾數(shù)量和大小的變化。

如圖6所示，所述的旋轉(zhuǎn)反光鏡8由反光鏡和驅(qū)動電機組成，反光鏡與驅(qū)動電機通過二維聯(lián)動裝置連接，驅(qū)動電機帶動反光鏡旋轉(zhuǎn)，改變干擾通道成像位置，模擬干擾釋放。

如圖7所示，所述的干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)9連接干擾通道與模擬系統(tǒng)主體，遮擋板10位于干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)9中部，干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)9可將干擾通道整體旋轉(zhuǎn)，模擬干擾旋轉(zhuǎn)及干擾釋放方向。

旋轉(zhuǎn)反光鏡經(jīng)過自身旋轉(zhuǎn)可以調(diào)節(jié)干擾釋放的方向，在旋轉(zhuǎn)反光鏡像固定的方向旋轉(zhuǎn)時，干擾有固定的方向釋放，此時旋轉(zhuǎn)干擾通道旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，即可使干擾沿著固定方向旋轉(zhuǎn)釋放。