专利名称:一种新型无穷远活动目标模拟器的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于综合环境下光电设备跟踪性能测试校准【技术领域】，具体涉及一种新型无穷远活动目标模拟器，目的在于解决现有目标模拟器通用性低的问题。其特征在于：它包括靶镜(1)、翻转机构(2)、直线执行机构(3)、光源(4)、反射镜(5)、旋转机构(6)、调整机构(7)和基座(8)。本实用新型结构简单，易于加工，大大提高了CCD传感器在光学系统中的装调效率。本实用新型采用翻转机构、直线执行机构、光源、反射镜、靶镜、旋转轴系和调整机构，实现了目标源的运动轨迹由平面轨迹扩展为球面轨迹，只要将光学跟踪/瞄准系统安装在该球面的球心处，由此形成一个无穷远的活动目标，更加符合实际的使用条件。
【专利说明】一种新型无穷远活动目标模拟器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于综合环境下光电设备跟踪性能测试校准【技术领域】，具体涉及一种新型无穷远活动目标模拟器。
【背景技术】
[0002]无穷远活动目标模拟器用于跟踪类产品对活动目标的跟踪性能测试，可模拟各种飞行器目标，让跟踪产品进行实时跟踪，检测其跟踪性能和技术参数。无穷远活动目标模拟器可在实验室内模拟无穷远目标，避免光学跟踪/瞄准类产品场外测试时遇到的特定现场选取困难、目标出现的随机性和不可控性等问题，有效提高测试环境的一致性，实现对跟踪精度的校准达到准确量化、全指标覆盖的基本要求。
[0003]目前常规的目标模拟器可模拟二维平面内的目标运动，即在旋转运动机构的驱动下，目标在0-360°内摆动、往复运动或圆周运动，产品光轴必须与目标光轴对准，在跟踪上目标后随目标做跟踪运动，从而可以进行跟踪性能的测试。
[0004]通过分析可知，现有的目标模拟器旋转半径R是固定的，在不同光学口径的负载进行目标模拟时，需要改变目标源与被测产品的距离来进行测试，设备仪器需要移动安装调试，费时费力，通用性较低。而且，常规目标模拟器光源多为单光源，不能适应不同被测产品O
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于解决现有目标模拟器通用性低的问题，提供一种新型无穷远活动目标模拟器。
[0006]本实用新型是这样实现的:
[0007]一种新型无穷远活动目标模拟器，包括靶镜、翻转机构、直线执行机构、光源、反射镜、旋转机构、调整机构和基座；其中，调整机构安装在基座上，旋转机构安装在调整机构上，直线执行机构安装在旋转机构上，翻转机构安装在直线执行机构上，光源安装在旋转机构上；反射镜安装在直线执行机构上。
[0008]如上所述的基座为三角形金属支架。
[0009]如上所述的调整机构包括俯仰调整轴系和方位调整轴系；其中，俯仰调整轴系包括俯仰调整框架和俯仰调整电机；俯仰调整框架为矩形框架，它安装在基座上；俯仰调整电机安装在基座顶部；方位调整轴系包括方位调整框架和方位轴调整电机，方位调整框架为金属制矩形框架，安装在俯仰调整框架上；方位调整电机安装在俯仰调整框架上。
[0010]如上所述的旋转机构包括旋转基座、旋转轴系和旋转电机，旋转基座为铸铝材料的筒状结构，旋转基座安装在方位调整框架上，旋转电机安装在旋转基座上；旋转轴系由一对角接触球轴承组成，旋转轴系安装旋转基座上，中心处开有旋转轴孔。
[0011]如上所述的直线执行机构包括直线工作台、直线机构和直线电机；其中，直线工作台为金属制长方体状，在其中心处开有通孔；直线机构为丝杠螺母传动机构，安装在直线工作台一端，还与直线电机连接；直线电机安装在直线工作台上。
[0012]它还包括配重，在直线工作台的另一端装有一处配重。
[0013]它还包括配重，另一处配重安装在旋转轴系上。
[0014]如上所述的翻转机构由翻转电机和金属制圆环状的翻转执行机构组成，它们固定连接后安装在直线机构上。
[0015]如上所述的靶镜安装在翻转执行机构上。
[0016]如上所述的光源安装在旋转轴系末端，反射镜安装在工作台中心通孔中心处，反射镜的镜面与旋转轴孔成45度角，同时与直线机构成45度角。
[0017]本实用新型的有益效果在于:
[0018]本实用新型采用翻转机构2、直线执行机构3、光源4、反射镜5、靶镜1、旋转轴系
6-2和调整机构7，实现了目标源的运动轨迹由平面轨迹扩展为球面轨迹，只要将光学跟踪/瞄准系统安装在该球面的球心处，由此形成一个无穷远的活动目标，更加符合实际的使用条件。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的一种新型无穷远活动目标模拟器的结构示意图一；
[0020]图2是本实用新型的一种新型无穷远活动目标模拟器的结构示意图二 ；
[0021]图中，1.靶镜，2.翻转机构，2-1.翻转执行机构，2-2.翻转电机，3.直线执行机构，3-1.直线工作台，4.光源，5.反射镜，6.旋转机构，6-1.旋转基座，6-2.旋转轴系，6-3.旋转电机，7.调整机构7，7-1.俯仰调整轴系7-1，7-2.俯仰调整电机，7-3.方位调整轴系
7-3，7-4.方位调整电机，8.基座，9.配重。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的一种新型无穷远活动目标模拟器进行描述:
[0023]如图1、2所示，一种新型无穷远活动目标模拟器，包括靶镜1、翻转机构2、直线执行机构3、光源4、反射镜5、旋转机构6、调整机构7和基座8。其中，基座8为三角形金属焊接制支架。调整机构7安装在基座8上，实现安装在其上的结构的俯仰角和方位角的调整。旋转机构6安装在调整机构7上，实现安装在其上的机构在O?360°内转动。直线执行机构3安装在旋转机构6上，实现安装在其上的结构沿直线在一定范围内运动。翻转机构2安装在直线执行机构3上，用于实现安装在其上的靶镜I的镜面方向在一定范围内电动调整。
[0024]光源4安装在旋转机构6上，用于发射光线。反射镜5安装在直线执行机构3上，反射镜5用于反射来自光源4的光线，使其照射到靶镜I上。
[0025]在本实施例中，调整机构7包括俯仰调整轴系7-1和方位调整轴系7-3。其中，俯仰调整轴系7-1包括俯仰调整框架和俯仰调整电机7-2。俯仰调整框架为矩形框架，它安装在基座8上。俯仰调整电机7-2安装在基座8顶部。俯仰调整电机7-2驱动俯仰调整框架实现俯仰角调整。方位调整轴系7-3包括方位调整框架和方位轴调整电机，方位调整框架为金属制矩形框架，安装在俯仰调整框架上。方位调整电机7-4安装在俯仰调整框架上，方位调整电机7-4驱动方位调整框架实现方位角调整。
[0026]旋转机构6包括旋转基座6-1、旋转轴系6-2和旋转电机6_3，旋转基座6_1为铸铝材料的筒状结构，旋转基座6-1安装在方位调整框架上，旋转电机6-3安装在旋转基座6-1上，提供驱动力矩。旋转轴系6-2由一对角接触球轴承采用现有技术组成，它安装旋转基座6-1上，中心处开有旋转轴孔，由旋转电机6-3驱动旋转机构6实现O?360°的转动。
[0027]直线执行机构3包括直线工作台3-1、直线机构和直线电机。其中，直线工作台3-1为金属制长方体状，在其中心处开有通孔，为实现直线工作台3-1的回转平稳，在直线工作台3-1的另一端装有一处配重9，另一处配重9安装在旋转轴系6-2上，配重9的形状和重量根据实际需要采用现有技术确定。直线机构为丝杠螺母传动机构，安装在直线工作台3-1一端，还与直线电机连接，通过直线电机驱动，直线机构带动翻转机构2在直线工作台3-1上实现直线运动。直线电机安装在直线工作台3-1上。
[0028]翻转机构2由翻转电机2-2和金属制圆环状的翻转执行机构2-1组成，它们固定连接后安装在直线机构上。靶镜I安装在翻转执行机构2-1上。
[0029]光源4安装在旋转轴系6-2末端，通过镜面反射平行通过旋转轴孔和工作台中心通孔，反射镜5安装在工作台中心通孔中心处，反射镜5的镜面与旋转轴孔成45度角，同时与直线机构成45度角，来自光源4的平行光光经反射镜5反射后照射到靶镜I上，经靶镜I反射后射出。
[0030]上述的一定范围根据实际需要确定。
[0031]所述的金属为不锈钢、合金钢或40#钢。所述的翻转电机2-2、直线电机、旋转电机6-3、方位轴调整电机、俯仰轴调整电机、丝杠螺母传动机构和角接触球轴承均采用通用产品实现。
[0032]无穷远活动目标模拟器工作时，首先微调方位调整轴系7-3和俯仰调整轴系7-1使可见光源4的出射光线(可见光第一次反射前的方向)在测试产品的目镜范围内，锁紧方位调整电机7-4与俯仰调整电机7-2。然后，通过调整翻转电机2-2和直线电机，来调整靶镜I反射光线的位置和角度，使其能够反射到被测产品的目镜范围内，最后使旋转机构6转动，通过旋转电机6-3控制靶镜I按一定的运动规律转动。
[0033]光线从回转运动的中心射出，经第一次反射使光线沿直线运动方向射向靶镜1，利用直线运动和回转运动，实现目标源的旋转半径实时可调，确保靶镜I的运动轨迹可覆盖圆周平面内的所有点；通过翻转靶镜1，实现目标光轴与旋转轴的夹角可调；然后，在以上三种运动的前端添加俯仰部件和方位部件使靶镜I的最终运动轨迹由平面扩展为球面或锥面轨迹，只要将光学跟踪/瞄准系统安装在该球面或锥面的中心处，由此便形成一个无穷远的活动目标。由此方法，目标源的运动轨迹即可覆盖圆周平面内的所有点，且由于目标源可在一定范围内做摆动，故目标源的运动轨迹由平面轨迹扩展为球面轨迹，由此形成一个无穷远的活动目标，更加符合实际的使用条件。
[0034]本实用新型采用翻转机构2、直线执行机构3、光源4、反射镜5、靶镜1、旋转轴系6-2和调整机构7，实现了目标源的运动轨迹由平面轨迹扩展为球面轨迹，只要将光学跟踪/瞄准系统安装在该球面的球心处，由此形成一个无穷远的活动目标，更加符合实际的使用条件。
【权利要求】
1.一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:它包括靶镜(I)、翻转机构(2)、直线执行机构(3)、光源(4)、反射镜(5)、旋转机构(6)、调整机构(7)和基座(8);其中，调整机构(7)安装在基座(8)上，旋转机构(6)安装在调整机构(7)上，直线执行机构安装在旋转机构(6)上，翻转机构(2)安装在直线执行机构上，光源(4)安装在旋转机构(6)上；反射镜(5)安装在直线执行机构上。2.根据权利要求1所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的基座(8)为三角形金属支架。3.根据权利要求1所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的调整机构(7)包括俯仰调整轴系(7-1)和方位调整轴系(7-3);其中，俯仰调整轴系(7-1)包括俯仰调整框架和俯仰调整电机(7-2);俯仰调整框架为矩形框架，它安装在基座(8)上；俯仰调整电机(7-2)安装在基座(8)顶部；方位调整轴系(7-3)包括方位调整框架和方位轴调整电机，方位调整框架为金属制矩形框架，安装在俯仰调整框架上；方位调整电机(7-4)安装在俯仰调整框架上。4.根据权利要求1所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的旋转机构(6)包括旋转基座(6-1)、旋转轴系(6-2)和旋转电机(6-3)，旋转基座(6-1)为铸铝材料的筒状结构，旋转基座(6-1)安装在方位调整框架上，旋转电机(6-3)安装在旋转基座(6-1)上；旋转轴系(6-2)由一对角接触球轴承组成，旋转轴系(6-2)安装旋转基座(6-1)上，中心处开有旋转轴孔。5.根据权利要求1所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的直线执行机构(3)包括直线工作台(3-1)、直线机构和直线电机；其中，直线工作台(3-1)为金属制长方体状，在其中心处开有通孔；直线机构为丝杠螺母传动机构，安装在直线工作台(3-1) 一端，还与直线电机连接；直线电机安装在直线工作台(3-1)上。6.根据权利要求5所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:它还包括配重(9)，在直线工作台(3-1)的另一端装有一处配重(9)。7.根据权利要求(4)所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:它还包括配重(9)，另一处配重(9)安装在旋转轴系(6-2)上。8.根据权利要求1所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的翻转机构(2)由翻转电机(2-2)和金属制圆环状的翻转执行机构(2-1)组成，它们固定连接后安装在直线机构上。9.根据权利要求6所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的靶镜(I)安装在翻转执行机构(2-1)上。10.根据权利要求4所述的一种新型无穷远活动目标模拟器，其特征在于:所述的光源(4)安装在旋转轴系(6-2)末端，反射镜(5)安装在工作台中心通孔中心处，反射镜(5)的镜面与旋转轴孔成45度角，同时与直线机构成45度角。
【文档编号】F41G3-32GK204301963SQ201420678488
【发明者】逯海, 刘均松, 刘亚辰, 张新磊, 麦吉, 刘柯, 汪涛 [申请人]北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院