一种红外多目标切换式模拟器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于红外技术领域，主要涉及一种红外多目标切换式模拟器。
【背景技术】
[0002]任何一种红外探测系统，无论其复杂程度，最终都必须在现场进行试验，以便进行验证和评价其性能是否达到设计的指标；如果探测系统的整机调试和性能鉴定都采用外场试验，即用真实目标给探测系统提供测试信号，不仅需要花费大量的人力、财力和物力，而且系统的研制周期非常长；此外，现场试验往往异常复杂，还会受到天气等环境因素的限制，而一次试验又只能得到有限的数据，例如在导弹寻的系统试验中，每次试验只能获得飞行目标某一方向上的数据；若要获得庞大且精确的数据来考核探测设备的性能，将消耗巨大的试验经费与时间。
[0003]目标模拟器作为一种半实物仿真设备，在实验室内可为红外探测和传感设备的检测与评估提供精确可控、可重复的试验条件，通过模拟远来袭目标的外形、姿态、方位等参数，取得庞大且精确的数据，在研制阶段实现对其性能的全面测试与评估。目标模拟器作为检测设备，其仿真性能需满足或优于探测设备的检测指标，重点在于实现仿真目标多样化，背景均匀化，像质优良化等特点；此外，在满足光学性能基础上，要求模拟器的尺寸、体积精巧化，精确度、稳定性、可靠性高度化。为实现以上要求，一般采用的方法有:插入靶标式、动态图像显示式、多光路共轴式、电动靶盘式。其中插入靶标式优点在于能够无限制的制作靶标满足要求，然而其精度和稳定性均难以保证，尤其是在插拔靶标过程中，很容易使靶标产生离焦现象，从而影响模拟器的平行度。动态图像显示式可实现复杂环境下更多目标的切换，但其显示系统需要非常复杂的控制电路，整体结构庞大。多光路共轴式光学系统是多个目标共用一套光学系统，通过在主光路后截距中安装半透半反镜以及反射镜，将光源分离，有几个目标便需要几个光源，该方法中需要光学系统有很长的后截距，总体结构冗长，并且成本较高，多用于目标干扰试验中。电动靶盘式虽然只需要I个光源，尺寸比较小，但要求靶标的尺寸不能太大，否则靶盘尺寸很大，使得目标与控制结构特别复杂。
【实用新型内容】
[0004]针对上述技术问题，本实用新型提供一种红外多目标切换式模拟器，其稳定性高，重复定位精度高，可克服传统方法不能满足工程需求的问题。
[0005]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种红外多目标切换式模拟器，包括光学镜头、箱体、靶盘组件、把手和黑体，通过采用一种简单的切换方式来实现不同目标的模拟，即通过手动旋转靶盘组件改变目标形态来完成多目标模拟，并同时达到减小整个装置尺寸，节省安装空间及稳定性好的效果。
[0006]进一步的所述光学镜头，又称准直投射镜头，由四片红外材料的光学透镜构成，其功能是将靶标的形状投射于无穷远处。
[0007]进一步的所述靶盘组件包括靶标、靶盘、芯轴、轴承座、轴承固定、轴承压板、调节垫圈、球头弹簧、滚珠轴承、直纹滚花、文字标示及靶孔，其(靶标39的右表面)置于整个光学系统焦平面上，作为被投射目标。
[0008]进一步的所述黑体提供被投射目标的辐射源，控制黑体的温度，保证工作波段。
[0009]进一步的所述光学镜头、箱体、靶盘组件、把手与黑体所构成的机械结构保证出射光束的准直性，稳定性以及定位精度。
[0010]本实用新型提供的一种红外多目标切换式模拟器是集光、机、电于一体的精密仪器，其有益效果是减小了整个模拟器的外形尺寸，减轻了整机重量；整体结构小巧，最大限度的利用了空间；整个系统仅黑体需要控制电路，结构简单，稳定性高；采用球头弹簧进行机械定位，定位精度高，尤其是重复定位精度高，焦平面稳定，不会产生离焦现象而影响模拟器的平行度；手动切换目标，操作简单方便；成像效果良好，便于识别。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的光学镜头的光学系统图；
[0014]图3为本实用新型的靶盘组件机构图；
[0015]图4为本实用新型的靶盘靶盘组件的轴测图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]如图1所示的一种红外多目标切换式模拟器，包括光学镜头1、箱体2、靶盘组件3、把手4和黑体5。光学镜头I置于整个模拟器最前端，箱体2固定光学镜头I并连接黑体5 ;把手4为倒U型，置于黑体5的外表壳上；箱体2 —面侧方留有工艺孔；靶盘组件3安装在箱体2上，用于手动拨动靶盘及辨别处于主光路中的靶孔形状；箱体2除工艺孔外其余密封，防止外部杂散光进入箱体内，且箱体内部喷消光漆，防止非成像光束照射镜头，形成鬼像。
[0018]如图2所示为光学镜头I的光学系统图，11为出瞳，12为靶标，sll、sl2、sl3、sl4为四片光学透镜。该光学系统工作波段为3?5μπι，焦距100mm，F数2.5，视场15°，出瞳11在远离镜头sll的10mm处，以便与探测设备的入瞳衔接，避免渐晕现象。。
[0019]该光学系统的透镜特征为:
[0020]第I片透镜sll采用红外材料硅，曲率半径凸面为90.65mm，凹面为220.19mm，厚度为7mm，外径为Φ 68mm ；
[0021]第2片透镜sl2采用红外材料锗，曲率半径凸面为236.1mm，凹面为132.06mm，厚度为7mm，外径为Φ 68mm ；
[0022]第3片透镜sl3采用红外材料硅，曲率半径凹面为39.37mm，凸面为44.58mm，厚度为5mm，外径为Φ42πιπι ；
[0023]第4片透镜sl4采用红外材料硅，曲率半径凸面为38.31mm，凹面为40.85mm，厚度为5mm，外径为Φ42ι?πι。
[0024]如图3、图4所示，靶盘组件3的机构包含靶盘31、芯轴32、轴承座33、轴承固定板34、球头弹簧35、滚珠轴承36、轴承压板37、调节垫圈38和靶标39、直纹滚花310、文字标示311和靶孔312。
[0025]靶盘31外径为Φ 110mm，用于将六种不同的靶标39安置在焦平面上，通过手动旋转靶盘31可更换将某一靶标39置于主光路中。芯轴32与靶盘31通过螺钉固定，滚珠轴承36套在芯轴32上，由轴承固定板34固定，整体装于轴承座33上，最后由轴承压板37固定，调节垫圈38用于微调光学系统后截距，保证成像清晰度。靶标39与靶盘31的中心连线上，距芯轴32中心16mm处圆周上分布有6个定位孔，轴承座33上装有球头弹簧35，在手动旋转靶盘31时，轴承座33、轴承压板37、球头弹簧35固定不动，芯轴32、靶盘31、靶标39、轴承固定板34绕芯轴32中心旋转，当某一靶标完全处于光路中，球头弹簧35便会转至定位孔处，球头弹簧35与定位孔的结合是精确定位的关键，继续旋转可更换处于光路中的其他靶标39。
[0026]靶盘31旋转过程中阻尼仅由球头弹簧35与靶盘31的摩擦引起，靶盘31外径上刻有直纹滚花310，用于手动旋转；靶盘31外圆上铣平面刻有文字标示311，每个靶孔312上方刻有文字标示311，文字标示311是以芯轴32为中心镜像位置上的靶孔312形状，原因是置于光路成像的靶标39标示需裸露在箱体2外，光轴与靶标39的机械轴重合，以便识别。
[0027]靶标39为外径Φ28πιπι、厚度2mm的铝片，中间开有目标孔，称为靶孔312，靶标39的其余部位涂均匀黑漆，在导引头探测器上形成均匀背景，靶孔312的设计分为一般靶和特定物体勒，其中一般靶有点源靶、四杆靶、十字靶、矩形靶四种，特定物体靶有坦克靶和飞机靶两种。
【主权项】
1.一种红外多目标切换式模拟器，其特征在于包括光学镜头(1)、箱体(2)、靶盘组件(3)、把手⑷和黑体(5);所述光学镜头⑴、箱体(2)、靶盘组件(3)以及黑体(5)共光轴；光学镜头(I)置于整个模拟器最前端，箱体(2)固定光学镜头(I)并连接黑体(5);把手(4)为倒U型，置于黑体(5)的外表壳上識体(2) —面侧方留有工艺孔，靶盘组件(3)安装在箱体(2)内且通过工艺孔裸露一部分，裸露部分用于手动拨盘及辨别处于主光路中的靶孔形状。2.根据权利要求1所述的一种红外多目标切换式模拟器，其特征在于所述光学镜头(I)包括光轴在同一直线上依次排列的透镜si 1、透镜sl2、透镜sl3以及透镜sl4。3.根据权利要求2所述的一种红外多目标切换式模拟器，其特征在于所述透镜Si1、透镜sl3以及透镜sl4的材质均为红外材料硅，透镜sl2的材质为红外材料锗。4.根据权利要求2或3所述的一种红外多目标切换式模拟器，其特征在于所述透镜SiI的曲率半径凸面为90.65mm,凹面为220.19mm,厚度为7mm，外径为Φ68ι?πι ； 所述透镜sl2的曲率半径凸面为236.1mm,凹面为132.06mm,厚度为7mm，外径为Φ68πιιη ; 所述透镜sl3的曲率半径凹面为39.37mm，凸面为44.58mm，厚度为5mm，外径为?42mm ; 所述透镜s 14曲率半径凸面为38.31mm，凹面为40.85mm，厚度为5mm，外径为Φ42πιιη。
【专利摘要】本实用新型公开了一种红外多目标切换式模拟器，包括光学镜头、箱体、靶盘组件、把手及黑体，其特征在于采用一种简单的切换方式来实现不同目标的模拟，即通过手动旋转靶盘组件改变目标形态来完成多目标模拟。本实用新型提供的一种红外多目标切换式模拟器是集光、机、电于一体的精密仪器，其减小了整个模拟器的外形尺寸，减轻了整机重量；整体结构小巧，最大限度的利用了空间；整个系统仅黑体需要控制电路，结构简单，稳定性高；靶盘组件采用球头弹簧进行机械定位，定位精度高，尤其是重复定位精度高，焦平面稳定，不会产生离焦现象而影响模拟器的平行度；手动切换目标，操作简单方便；成像效果良好，便于识别。
【IPC分类】G01S7/497, G01V13/00
【公开号】CN204631275
【申请号】CN201520121870
【发明人】梁志毅, 常青
【申请人】西安蓝宇测控科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月2日