偵察系統的目標模擬方法及模擬器與流程

2023-05-03 20:52:51

本發明屬於光學模擬技術領域，尤其涉及一種用於武器裝備的偵察系統的目標模擬方法及模擬器。

背景技術：

現階段飛彈、裝甲車等武器裝備迅速發展，其打擊精度與打擊能力均迅速增高，在戰場中地方為了降低其自身的損失，經常使用隱身材料、煙霧等方法對自身進行偽裝，降低其自身被識別出的概率，而我軍為了進一步提升打擊精度，通常使用雙波段制導與偵察，在敵方目標對某個波段進行隱身時，通過其他波段依然可以準確的觀察並識別出敵方目標，對偵察得到的數據分析處理後判定出目標種類、目標尺寸和目標方位，可以有效的提升武器系統的作戰效率。

飛彈和裝甲偵察車自出廠後其偵察系統，如紅外熱像儀和可見光望遠系統沒有再經過檢測，經過較長時間之後，其性能可能存在一定的變化，其偵察得到的數據是否可靠也無法保證。飛彈的導引頭和裝甲偵察車的偵察系統在執行任務前必須經過檢測，方可保證數據真實可靠，另外根據每次檢測後的結果，觀察飛彈和裝甲偵察車內偵察系統的性能隨時間變化的變化，還可以推測出導引頭和偵察系統的使用壽命。並且由於飛彈和裝甲偵察車體積較大，因此無法使用常規的實驗室內的檢測設備對其進行性能檢測，因此必須進行現場檢測。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種偵察系統的目標模擬方法，以在現場模擬武器裝備的偵察系統光學目標。同時，本發明還提供了一種專用於實施該偵察系統的目標模擬方法的模擬器。

為解決上述技術問題，本發明中偵察系統的目標模擬方法的技術方案如下：

偵察系統的目標模擬方法，紅外光源經紅外靶標投射輸出紅外目標，可見光源經可見光靶標投射輸出可見光目標，可見光目標和紅外目標在同一口徑下同時輸出，並且可見光目標和紅外目標相互重合。

本發明中模擬器的技術方案如下：

模擬器，包括用於投射輸出紅外目標的紅外目標模擬分系統和用於投射輸出可見光目標的可見光目標模擬分系統，紅外目標模擬分系統和可見光目標模擬分系統的輸出側之間設有雙波段合成系統；在光路上，紅外目標和可見光目標中一個從雙波段合成系統的第一側進入、從第二側透射而出，另一個在雙波段合成系統的第二側反射，反射而出和透射而出的目標在同一口徑下且相互重合。

紅外目標模擬分系統包括沿光路依次設置的黑體輻射源、紅外靶標和紅外準直光學系統，紅外靶標位於紅外準直光學系統的焦平面處。

紅外靶標為光刻靶標，紅外靶標包括鍺基底，鍺基底的表面刻蝕有與所需靶標圖案對應的透光的鏤空部分，鍺基底表面上的除鏤空部分以外的部分為不透光部分。

可見光目標分系統包括沿光路依次設置的滷鎢燈、可見光靶標和可見光準直光學系統，可見光靶標位於可見光準直光學系統的焦平面處。

可見光靶標為光刻靶標，可見光靶標包括石英玻璃材質的透明基底，透明基底的表面上鍍有與所需靶標圖案對應的不透光的鉻層，透明基底表面上的除鉻層以外的部分為透光部分。

雙波段合成系統包括鍺基底形式的平板，平板的第二側面上鍍有可反射可見光且投射紅外線的膜層。

紅外目標模擬分系統和可見光目標模擬分系統的輸出光線之間夾角為90°，可見光目標模擬分系統的輸出光線與雙波段合成系統的第二側面之間的入射夾角為45°。

本發明的有益效果是：

以紅外目標和可見光目標同時、在同一口徑下輸出的特點，將紅外靶標和可見光靶標以相互重合的方式進行輸出，這樣在待測偵察系統對輸出的紅外靶標和可見光靶標進行觀測時，可根據兩者觀測到的目標信號在畸變、非均勻性、mrtd和特徵目標識別能力等參數的比對，修正兩者之間的偏差，從而實現在現場模擬武器裝備的偵察系統光學目標，實現偵察系統的快速檢測。

附圖說明

圖1是本發明中模擬器的工作原理框圖；

圖2是圖1中雙波段合成系統的工作原理示意圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

本發明的偵察系統的目標模擬方法的實施例：該方法一種雙波段共口徑光學目標模擬方法，其步驟是：紅外光源經紅外靶標投射輸出紅外目標，可見光源經可見光靶標投射輸出可見光目標，可見光目標和紅外目標在同一口徑下同時輸出，並且可見光目標和紅外目標相互重合。

本發明的模擬器的實施例：如圖1所示，該模擬器是一種雙波段共口徑光學目標模擬器，包括用於投射輸出紅外目標的紅外目標模擬分系統和用於投射輸出可見光目標的可見光目標模擬分系統，紅外目標模擬分系統和可見光目標模擬分系統的輸出側之間設有雙波段合成系統；在光路上，紅外目標和可見光目標中一個從雙波段合成系統的第一側進入、從第二側透射而出，另一個在雙波段合成系統的第二側反射，反射而出和透射而出的目標在同一口徑下且相互重合。

可見光目標分系統包括沿光路依次設置的滷鎢燈、可見光靶標和可見光準直光學系統，可見光靶標位於可見光準直光學系統的焦平面處。其中，滷鎢燈直接放置於可見光靶標後方，對可見光靶標進行直接照明，具體地，滷鎢燈電源對滷鎢燈進行供電，燈絲溫度升高後產生可見光輻射，可見光輻射被燈杯反射後，形成近似平行光，對靶標進行照明。可見光靶標放置於可見光準直光學系統焦平面處，通過可見光準直光學系統形成無窮遠的、清晰的、具有一定照度的可見光圖像，具體地，可見光靶標為光刻靶標，可見光靶標包括石英玻璃材質的透明基底，透明基底的表面上鍍有與所需靶標圖案對應的不透光的鉻層，透明基底表面上的除鉻層以外的部分為透光部分，這樣可見光靶標放置於可見光準直光學系統的焦平面處，靶標通過可見光準直光學系統後形成無窮遠處的像。

紅外目標模擬分系統包括沿光路依次設置的黑體輻射源、紅外靶標和紅外準直光學系統，紅外靶標位於紅外準直光學系統的焦平面處。其中，黑體輻射源放置於紅外靶標後方，對紅外靶標進行直接照明，黑體輻射源的輻射溫度範圍為0℃～200℃，輻射面尺寸為10mm*10mm～300mm*300mm，具體地，黑體輻射源覆蓋整個紅外靶標，黑體輻射源設定好溫度後，會發出固定輻射亮度的紅外輻射，照射到紅外靶標上。紅外靶標放置於紅外準直光學系統焦平面處，通過紅外準直光學系統形成無窮遠的、清晰的、具有一定照度的紅外圖像，具體地，紅外靶標為光刻靶標，紅外靶標包括鍺基底，鍺基底的表面刻蝕有與所需靶標圖案對應的透光的鏤空部分，鍺基底表面上的除鏤空部分以外的部分為不透光部分。

紅外準直光學系統和可見光準直光學系統垂直放置，以使紅外目標模擬分系統和可見光目標模擬分系統的輸出光線之間夾角為90°，可見光目標模擬分系統的輸出光線與雙波段合成系統的第二側面之間的入射夾角為45°。具體地，紅外準直光學系統和可見光準直光學系統垂直放置，中間通過雙波段合成系統反射可見光透射紅外光最終形成紅外和可見光共口徑的圖像，雙波段合成系統為鍺基底，表面鍍有反可見光透射紅外的膜層。

如圖2所示，雙波段合成系統包括鍺基底形式的平板11，平板的第二側面上鍍有可反射可見光且投射紅外線的膜層12。雙波段合成系統，使用一個鍺基底的平板，表面鍍有反射可見光透射紅外的特殊膜層12，可見光目標模擬分系統發出的可見光輻射20被雙波段合成系統反射後，形成水平方向的，以雙波段合成系統直徑的0.707倍的為輸出口徑的可見光圖案。紅外目標模擬分系統發出的紅外輻射30通過雙波段合成系統透射後，同樣形成水平方向的，以雙波段合成系統直徑的0.707倍的為輸出口徑的紅外圖案，紅外輻射和可見光輻射均出自同一口徑。

在使用時，可見光準直光學系統和紅外準直光緒系統垂直放置，通過雙波段合成系統產生紅外和可見光共口徑的圖像，發出給待檢測光電設備，待檢測光電設備接收雙波段共口徑光學目標模擬器發出的標準紅外和可見光輻射後，可以對自身的成像性能進行檢測。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。