具有模擬紅外目標的光闌裝置製造方法
2023-07-02 03:24:56 1
具有模擬紅外目標的光闌裝置製造方法
【專利摘要】一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，屬於空間探測【技術領域】。所述光闌裝置包括電機與定位器系統（1）、連軸器（2）、滾珠絲槓（3）、滑杆（5）、支架（8）和兩片對稱不規則的遮光片（6），連軸器（2）的一端與電機和定位器系統（1）連接，連軸器（2）的另一端連接有兩個相互平行且反向放置的滾珠絲槓（3），所述滾珠絲槓（3）上配有滾珠驅動的滑軌，每一個滾珠絲槓（3）的下方正對對應具有卡槽的滑杆（5），滑杆（5）和滾珠絲槓（3）的左右兩端分別固定在支架（8）上，遮光片（6）的上方被固定在滑軌上，下方坐落於滑杆（5）的卡槽中。本發明提供的驅動裝置在動態環境下，系統變性小，可靠性高，且對系統的定位精度要求不高。
【專利說明】具有模擬紅外目標的光闌裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於空間探測【技術領域】，涉及一種模擬紅外目標形狀和彈目距離的視場光
闌裝置。
【背景技術】
[0002]光學目標模擬器是光電探測半實物仿真性能測試系統中最重要的設備，它為測試光電探測系統提供了真實目標的光學、幾何和運動特性。為了保證仿真目標的真實性，光學目標模擬器的設計應滿足仿真目標相對於光電探測系統的空間運動特性與真實目標相同。
[0003]紅外目標模擬器中目標形狀和距離效應的模擬是靠視場光闌的開口形狀與開口的變化來實現的。目前國內對視場光闌開口大小的改變途徑是通過機械驅動機構帶動。由電機通過左右旋絲杆驅動兩個帶有開口的遮光片來實現。然而由於遮光片組成的口徑大都為三角形或矩形，僅僅能把目標的形狀模擬成方形或矩形等，不能夠真正意義上實現對目標的模擬。現實條件下紅外目標由於自身的溫度和壓力等作用使其自身形狀由矩形、圓形等變化成一種不規則的形狀。
【發明內容】
[0004]為了解決真實環境下對不規則的紅外目標的模擬仿真，本發明通過改變兩片遮光片的外形，構建了一種新的具有模擬紅外目標的光闌裝置，能夠模擬真實環境下紅外目標的不規則形狀，為實驗中模擬紅外目標和幹擾提供了技術支持。
[0005]本發明的目的是通過如下技術方案實現的:
一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，包括電機與定位器系統、連軸器、滾珠絲槓、滑杆、球螺母、球套筒、支架和兩片對稱不規則的遮光片，連軸器的一端與電機和定位器系統連接，連軸器的另一端連接有兩個相互平行且反向放置的滾珠絲槓，每一個滾珠絲槓的下方正對對應具有卡槽的滑杆，滑杆和絲槓的左右兩端分別固定在支架上，每一個滾珠絲槓上配有滾珠驅動的滑軌，遮光片的上方被固定在滑軌上，下方坐落於滑杆的卡槽中。
[0006]本發明具有模擬紅外目標的光闌裝置的視場光闌開口大小的變化，由電機通過左右旋絲杆驅動兩個帶有不規則開口的遮光片來實現，通過改變電機轉速來調節遮光片相向或背離的運動速度，用其模擬目標的速度，等效成目標的彈目距離。電機在順時針和逆時針轉動時，由於兩個遮光片相向和背離運動，使得視場光闌的開口變小和變大，且保持大致形狀不變。光闌片的精密定位由與電機相連的定位器完成。所述的連軸器用來連接電機與定位器系統和滾珠絲槓；所述的球螺母用以固定和限制滾珠絲槓橫向工作；所述的球套筒用於固定和限制滑杆的左右驅動；所述的遮光片固定在滑杆上；所述的支架用於支撐和連接各部件。
[0007]本發明為紅外目標模擬仿真提供了一種視場光闌，能夠模擬真實環境下不規則的紅外目標外形和彈目距離。本發明提供的驅動裝置在動態環境下，系統變性小，可靠性高，且對系統的定位精度要求不高。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的正視圖；
圖2為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的俯視圖；
圖3為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的運作過程一(光闌開口為零)；
圖4為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的運作過程二 (光闌開口較小)；
圖5為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的運作過程三(光闌開口較大)；
圖6為滾珠絲槓驅動式光闌裝置的運作過程四(光闌開口最大)。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發明的技術方案作進一步的說明，但並不局限於此，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範圍，均應涵蓋在本發明的保護範圍中。
[0010]如圖1-2所示，本實施方式的具有模擬紅外目標的光闌裝置，包括電機與定位器系統1、連軸器2、滾珠絲槓3、滑杆5、球螺母7、球套筒4、支架8和兩片對稱不規則的遮光片6，其中遮光片6的相交的開口部分形成光闌，其餘部分為驅動裝置，對遮光片6的運動進行精確控制。
[0011]連軸器2的一端與電機和定位器系統I連接，連軸器2的另一端連接絲槓軸，絲槓軸將兩個相互平行且反向放置的滾珠絲槓3連接在一起，所述兩個滾珠絲槓3的結構相同。每一個滾珠絲槓3的下方正對對應具有卡槽的滑杆5，滑杆5和滾珠絲槓3分別通過球套筒4和球螺母7固定在支架8上。每一個滾珠絲槓3上都配有滾珠驅動的滑軌，兩個遮光片6上方分別被固定在兩個具有相向運動特性的滑軌上，下方坐落於滑杆5的卡槽中。本裝置通過電機與定位器系統I的合理運作，通過連軸器2帶動兩個平行的絲槓轉動，使各自被固定在絲槓上的滾珠滑軌相向運動，帶動固定在滑軌之上的遮光片6相向運動，等效成具有不同形狀的光闌結構。通過設計不同形狀的遮光片6，可以達到等效出不同形狀的光闌結構的效果。
[0012]紅外目標模擬器中目標形狀和距離效應的模擬是靠視場光闌的開口形狀和開口的變化來實現的。根據所要模擬的目標形狀，可將其歸納為兩類:尾噴管、幹擾彈、紫外機身為圓形或矩形；尾焰為三角形。然而在真實環境中，由於目標的溫度以及環境對其的影響，其形狀表現為不規則形。在投影物鏡焦距一定時，可模擬目標對導引頭傳感器的視角變化。因此，開口變化的速度能夠描述距離的變化特徵。
[0013]本發明中的遮光片6，在運作過程中其相交的開口部分可構建一種不規則形狀，用以模擬了真實環境下目標的形狀特性。構造遮光片6外形結構使其相向運動時相交的開口部分形狀基本保持不變，用以模擬目標在飛行過程中形狀基本不變的特性。採用此種遮光片6的合理運動來構建視場光闌，可對紅外目標進行模擬仿真。
[0014]驅動裝置的作用是通過合理運作來構建視場光闌開口大小的變化，進而模擬紅外目標。光闌的開口大小變化由電機通過左右旋絲杆驅動兩個帶有開口的不規則的遮光片6來實現。電機在順時針和逆時針轉動時，由於兩個遮光片6相向和背離運動，使得視場光闌的開口變小和變大，且始終保持形狀基本不變。光闌片的精密定位由與電機相連的定位器完成。
[0015]通過該驅動裝置和遮光片的合理運作，可以構建出真實環境下的紅外目標模擬器的視場光闌，在外加條件的情況下，能夠對紅外目標進行合理的模擬仿真，對現實條件下模擬紅外目標以及了解其彈目距離特性非常有意義。
[0016]【具體實施方式】的參數為:滾珠絲槓3的直徑為10mm，導程為10/3mm，螺母和遮光片6的質量M=0.1kg,電機轉速130轉/秒，電機角加速度10200轉/秒2，視場光闌定位精度
0.02_，電機的定位精度2.2°。
[0017]紅外目標/幹擾模擬器的工作波段為3-5啪，所以其光源應選用黑體。由系統的能量計算可知黑體的福出度為根據普朗克公式
【權利要求】
1.一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，其特徵在於所述光闌裝置包括電機與定位器系統(I)、連軸器(2)、滾珠絲槓(3)、滑杆(5)、支架(8)和兩片對稱不規則的遮光片(6)，連軸器(2)的一端與電機和定位器系統(I)連接，連軸器(2)的另一端連接有兩個相互平行且反向放置的滾珠絲槓(3)，所述滾珠絲槓(3)上配有滾珠驅動的滑軌，每一個滾珠絲槓(3)的下方正對對應具有卡槽的滑杆(5)，滑杆(5)和滾珠絲槓(3)的左右兩端分別固定在支架(8)上，遮光片(6)的上方被固定在滑軌上，下方坐落於滑杆(5)的卡槽中。
2.根據權利要求1所述的一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，其特徵在於所述滑杆(5)通過球套筒(4)固定在支架(8)上。
3.根據權利要求1所述的一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，其特徵在於所述滾珠絲槓(3)通過球螺母(7)固定在支架(8)上。
4.根據權利要求1所述的一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，其特徵在於所述滾珠絲槓(3)的直徑為IOmm,導程為10/3mm。
5.根據權利要求1所述的一種具有模擬紅外目標的光闌裝置，其特徵在於所述電機與定位器系統(I)中，電機轉速130轉/秒，電機角加速度10200轉/秒2，電機的定位精度.2.2°。
【文檔編號】G01J5/02GK103759836SQ201410035004
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月25日 優先權日:2014年1月25日
【發明者】廉成, 張樹青, 王治樂, 周程灝, 錢育龍 申請人:哈爾濱工業大學