基于MEMS红外光源的单兵用敌我识别器、敌我识别头盔的制作方法

本发明涉及敌我识别装置领域，具体的说是基于mems红外光源的单兵用敌我识别器和敌我识别头盔。

背景技术：

现代战场上由于敌我界限模糊、双方交错活动，因此实时、精准、快速的进行敌我识别（iff）非常重要，可避免误伤发生。单兵装备一种使用简单、携带方便、能够发出红外光电信号的设备，配合机载红外热像仪使用，可使飞行员快速进行单兵目标的敌我属性识别，掌握战场主动权。

传统的敌我识别设备是询问-应答式，基于雷达或激光通信，不仅易受电磁干扰，而且需要飞机装有相应设备，装备较为复杂，成本较高。红外敌我识别设备可配合飞机现有机载光电设备，通过目标的红外光电信号进行识别来判定目标的位置和其他信息，不受电磁干扰影响，可在复杂恶劣天气下应用，目标识别效率高。红外光源是红外敌我识别设备中的关键核心器件，其转化效率、辐射中心波长、辐射功率、可调制频率、辐射功率角等参数直接影响系统的性能优劣。传统的红外光源主要是红外发光二极管和红外黑体热辐射光源，体积大、可调制性差、有严重的红暴效应，mems红外光源具有辐射强度高、可调制、覆盖中长波红外波段等优点，适用于各种领域的红外目标标识。国内已经开始研究的mems红外标识技术多用于大型目标及场站的红外通讯系统，在人员的搜救和敌我识别上尚未有应用。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于mems红外光源的单兵用敌我识别器以及一种敌我识别头盔，可以配合飞机现有机载光电设备，通过目标的红外光电信号进行识别来判定目标的位置和其他信息，不受电磁干扰影响，可在复杂恶劣天气下应用，目标可辨识性极强。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

基于mems红外光源的单兵用敌我识别器，与飞机机载光电设备配合使用，包括红外光源组件，所述红外光源组件包括一个辐射分布器，所述辐射分布器设置为中空的圆台状结构，且圆台状结构的母线与所述飞机机载光电设备的视轴相互垂直，在辐射分布器的弧形侧壁上均匀设置有多个呈环状分布的辐射面，辐射分布器的顶壁上也设置有一个辐射面；每个所述辐射面上设置有若干个mems红外光源器件和一个红外光学窗口，在辐射分布器内部还设置有用于控制mems红外光源器件的控制板。

单兵用敌我识别器还包括用于向所述红外光源组件供电的电池组件，所述电池组件包括一个充电电池、一个开关按钮和一个频率调节旋钮。

所述控制板包括单片机、电源模块和继电器，所述电池通过开关按钮与电源模块电连接，电源模块与单片机电连接，电源模块通过继电器与mems红外光源器件电连接，单片机与调节旋钮和继电器电连接。

所述辐射分布器的圆台状结构的母线的倾角为60°，辐射分布器的弧形侧壁上均匀设置有六个辐射面。

每个所述辐射面上设置有三个mems红外光源器件。

敌我识别头盔，包括头盔，所述头盔上设置有与飞机机载光电设备配合使用的单兵用敌我识别器；所述单兵用敌我识别器包括设置在头盔顶部的红外光源组件，所述红外光源组件包括一个辐射分布器，所述辐射分布器设置为中空的圆台状结构，且圆台状结构的母线与所述飞机机载光电设备的视轴相互垂直，在辐射分布器的弧形侧壁上均匀设置有多个呈环状分布的辐射面，辐射分布器的顶壁上也设置有一个辐射面；每个所述辐射面上设置有若干个mems红外光源器件和一个红外光学窗口，在辐射分布器内部还设置有用于控制mems红外光源器件的控制板。

单兵用敌我识别器还包括设置在头盔后侧部的用于向所述红外光源组件供电的电池组件，所述电池组件包括一个电池、一个开关按钮和一个调节旋钮。

所述控制板包括单片机、电源模块和继电器，所述电池通过开关按钮与电源模块电连接，电源模块与单片机电连接，电源模块通过继电器与mems红外光源器件电连接，单片机与调节旋钮和继电器电连接。

所述辐射分布器的圆台状结构的母线的倾角为60°，辐射分布器的弧形侧壁上均匀设置有六个辐射面；所述辐射分布器的弧形侧壁上均匀设置有六个辐射面；每个所述辐射面上设置有三个mems红外光源器件。

有益效果：

1、本发明提供的基于mems红外光源的单兵用敌我识别器能够配合飞机现有机载光电设备使用，从而降低使用成本；

2、通过目标的红外光电信号进行识别来判定目标的位置和其他信息，不受电磁干扰影响，可在复杂恶劣天气下应用，目标可辨识性强；

3、采用mems红外光源作为敌我标识，具有可见光不可见的隐蔽性，而且成本低、体积小、重量轻，可用电池供电，适合单兵使用；

4、单兵用敌我识别头盔，使用方便，控制简单，闪烁频率可调制，覆盖范围大、作用距离远适用于各种复杂情况。

附图说明

图1是单兵用敌我识别器结构框架图；

图2是辐射分布器侧视图；

图3是辐射分布器俯视图；

图4是电池组件结构示意图；

图5是单兵敌我识别头盔结构示意图；

图6是绑扎带及挂钩结构示意图；

图7是电池盒设置位置示意图。

附图标记：1、辐射分布器，101、辐射面，102、卡口，2、电池盒，201、开关按钮，202、调节旋钮，3、头盔，301、绑扎带，302、挂钩。

具体实施方式

下面根据附图具体说明本发明的实施方式。

如图1至图4所示，基于mems红外光源的单兵用敌我识别器，与飞机机载光电设备配合使用，包括红外光源组件，红外光源组件包括一个辐射分布器1，辐射分布器1设置为中空的圆台状结构且母线的倾角优选为60°，在辐射分布器1的弧形侧壁上均匀设置有六个呈环状分布的辐射面101，辐射分布器1的顶壁上也设置有一个辐射面101。每个辐射面101上设置有三个mems红外光源器件和一个红外光学窗口，红外光学窗口的镀膜根据机载光电设备红外热像仪的工作波段进行设计，可选为中波红外（3~5mm）或长波红外（8~12mm），能够提高隐蔽性和抗干扰性。在辐射分布器1内部还设置有用于控制mems红外光源器件的控制板，控制板上设置有单片机、电源模块和继电器。

基于mems红外光源的单兵用敌我识别器还包括用于向红外光源组件供电的电池组件，电池组件包括一个电池盒2，在电池盒2内设置有充电电池，电池盒2上并列设置有一个开关按钮201和一个调节旋钮202，电池通过开关按钮201与电源模块电连接，电源模块与单片机电连接，电源模块通过继电器与mems红外光源器件电连接，单片机与调节旋钮202和继电器电连接。电池盒2的材料选择为镁合金，密度小而且利于散热。电池组件尺寸为90mm×83mm×27mm，重量为180g。

优选的，mems红外光源器件的参数为：辐射面积2.2×2.4mm²，辐射温度750℃，半功率辐射角100°，单个器件功耗0.9w。因为器件的辐射面积和辐射温度影响作用距离，半功率辐射角影响覆盖范围，所以采用辐射温度高、辐射面积大的mems红外光源，合理进行辐射面的排布设计，使敌我识别装置的覆盖范围和作用距离达到2km。电池优选为可充电电池，单次充电连续工作时间大于3小时。空中对目标进行识别的最常用工作模式下，视轴与地平线的夹角角度为30º，因此辐射分布器1的弧形侧壁上的辐射面101的倾角设置为60°，能够使飞机上搭载的光电设备接收到最清晰的红外信号，提高识别率。同时mems红外光源器件的半功率辐射角为100°，能够使六个辐射面101上的mems红外光源器件实现全方位覆盖，任何一个方向上的辐射都是由该方向上的辐射面101发射出的辐射与相邻辐射面101的辐射叠加而成，辐射强度满足飞机机载光电设备的采集需求。红外光源组件整体的尺寸为100mm×100mm×32.5mm，重量为160g。

红外光源组件和电池组件都是小型、轻量的，安装和使用都比较方便，适用范围广泛。例如本基于mems红外光源的单兵用敌我识别器可以应用于汽车等地面单位，将辐射分布器1固定设置在汽车的顶部，电池组件设置在汽车内部并通过线缆与辐射分布器1相连接，可以通过开关按钮201来控制mems红外光源器件启动或者关闭，然后通过转动调节旋钮202控制闪烁频率。本发明解决了小型化、单兵携带、可持续供电、频率方便可调、可快速穿戴安装的问题，将mems红外光源应用到单兵敌我识别器上，并得到了良好的覆盖范围和作用距离。

如图5至7所示，一种敌我识别头盔，包括头盔，头盔3上设置有与飞机机载光电设备配合使用的单兵用敌我识别器，单兵用敌我识别器的结构与上述实施例中相同，在此不再详述。

为解决在头盔上快速穿戴安装的问题，在辐射分布器1的下边缘均匀开设有三个卡口102，每个卡口102上卡设有一条绑扎带301，绑扎带301的另外一端固定链接有一个挂钩302，其中两条绑扎带301上的挂钩302挂住头盔的边缘；将电池组件2固定设置在另外一条绑扎带301上，并将这条绑扎带301上的挂钩302挂到头盔的后部。安装时将电池组件的挂钩固定在头盔的后下方，对应的绑扎带穿过后方卡口102粘紧固定，其余两根绑扎带用挂钩固定在头盔前方的左右两侧，然后分别穿过前方卡口102粘紧固定。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。