一种远场目标红外辐射模拟方法与流程

文档序号:32393774发布日期:2022-11-30 09:25阅读:77来源:国知局

1.本发明涉及目标模拟技术领域,具体是一种远场目标红外辐射模拟方法。


背景技术:

2.利用物体红外特性进行探测、告警、制导的各种红外设备已广泛应用于民用及军用领域。为红外设备的性能测试提供目标,通常需要设计相应红外性能的辐射源。
3.目前常利用黑体辐射的原理来进行模拟,即加热特定的材料从而发出红外辐射,通过调节材料的温度模拟红外目标的辐射特征。黑体辐射属于自发、宽谱辐射,模拟红外目标时,需要将黑体加热到较高的温度,传播时方向性也较差,所以辐射效率不高,所需加热功率一般较大,因此模拟装置一般体积较大、重量较重,这些特点在野外机动作业时尤为不便。此外,如需改变红外目标的辐射特征以及模拟红外目标的快速运动时,都需要调节材料的温度,但是由于热惯性,温度难以达到快速调节的要求。
4.在有些红外设备、特别是红外告警设备测试中,一方面测试设备与红外目标距离比较远,所需要的红外目标是点源目标即可,不需要面目标,另一方面,红外设备的探测与告警只与其工作波段内接收到的积分辐射功率有关,对红外辐射波长实际上是不分辨的,因此,采用工作波段内的点波长红外激光代替宽谱辐射激励红外告警系统是可行的。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种远场目标红外辐射模拟方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
7.一种远场目标红外辐射模拟方法,包括至少一个红外激光器以及用于控制红外激光器发射功率的控制器,用于调节红外激光器发射激光的发散角的光束调节系统,所述模拟方法包括以下步骤:
8.s1、确定待模拟的目标;
9.s2、根据待模拟的目标的辐射特征计算红外激光器的发射功率;
10.s3、将红外激光器对准待测设备,并控制红外激光器发射用于模拟目标辐射的红外激光。
11.作为本发明进一步的方案:所述红外激光器的波长位于所述待测设备的接收波长范围内。
12.作为本发明进一步的方案:所述红外激光器包括中波红外激光器和或长波红外激光器,所述中波红外激光器的发射波长在3-5μm波段内,所述长波红外发生器的发射波长在7-14μm波段内。
13.作为本发明进一步的方案:所述红外激光器包括中波红外激光器和长波红外激光器,所述中波红外激光器和长波红外激光器任一发射激光或同时发射激光。
14.作为本发明进一步的方案:所述红外激光器所发射的红外激光为连续波激光。
15.作为本发明进一步的方案:所述
16.红外激光器的发射功率
17.其中:
18.p
λ
为待模拟的目标在待测设备处的积分红外辐射等效功率密度,
19.l—激光大气传输距离;
20.ρ—激光大气传输l后的透过率;
21.θ—激光发散角,激光发生为半角;
22.η—待测设备在中波或长波激光波长处的响应率。
23.作为本发明进一步的方案:所述
24.待模拟的目标在待测设备处的积分红外辐射等效功率密度
25.其中:
26.m
λ
是所模拟的红外目标在待测设备处的单色辐射功率密度;
27.η(λ)是待测设备的波长响应率函数;
28.λ1—λ2表示待测设备的工作波段范围。
29.作为本发明进一步的方案:所述s3中模拟目标红外辐射还包括动态模拟,所述动态模拟的过程中,通过输入待测目标的通场或接近过程中全程的红外辐射,通过控制红外激光器的发射功率来模拟目标的通场或接近过程。
30.与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过采用红外激光器用来发射红外激光,进而模拟远场目标的红外辐射,而且激光器可以通过调节功率来模拟不同的待测目标的红外特征,红外发生器体积小重量轻,要求的辐射效率高,因而移动方便,而且调节性更好,调节快速便捷,此外,激光辐射具有方向性好、电光效率高、功率调节快速便捷等优点,在红外设备的测试试验中具有较高的实用价值。
具体实施方式
31.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.本发明实施例中,一种远场红外辐射模拟方法,包括至少一个红外激光器以及用于控制红外激光器发射功率的控制器,用于调节红外激光器发射激光的发散角的光束调节系统,红外激光器的波长位于待测设备的接收波长范围内,红外激光器包括中波红外激光器和或长波红外激光器,中波红外激光器的发射波长在3-5μm波段内,长波红外发生器的发射波长在7-14μm波段内,红外激光器包括中波红外激光器和长波红外激光器,中波红外激光器和长波红外激光器任一发射激光或同时发射激光,红外激光器所发射的红外激光为连续波激光。
33.模拟方法包括以下步骤:
34.s1、确定待模拟的目标,如飞机、导弹、炸弹等,并且输入待模拟的目标的辐射特征参数;
35.s2、根据待模拟的目标的辐射特征计算红外激光器的发射功率,计算待模拟目标到达测试设备处中波或长波波段内的积分红外辐射等效功率密度,再根据激光的传输距离(激光器与测试设备之间的距离)和激光发散角,计算出红外激光器的激光发射功率;
36.激光发射功率
37.其中:
38.p
λ
为待模拟的目标在待测设备处的积分红外辐射等效功率密度,且
39.l—激光大气传输距离;
40.ρ—激光大气传输l后的透过率;
41.θ—激光发散角(半角);
42.η—测试设备在中波或长波激光波长处的响应率;
43.m
λ
是所模拟的红外目标在待测设备处的单色辐射功率密度;
44.η(λ)是待测设备的波长响应率函数;
45.λ1—λ2表示待测设备的工作波段范围。
46.s3、将红外激光器对准待测设备,并控制红外激光器发射用于模拟目标辐射的红外激光,激励红外跟踪瞄准设备;发射长波红外激光模拟目标的红外辐射,激励红外告警设备;或同时发射中波和长波红外激光,激励上述红外告警系统。
47.此外,模拟目标红外辐射还包括动态模拟,动态模拟的过程中,通过输入待测目标的通场或接近过程中全程的红外辐射,通过控制红外激光器的发射功率来模拟目标的通场或接近过程。
48.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
49.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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