红外宽波段虚假目标的模拟装置与方法与流程

本发明属于红外探测模拟和半实物仿真技术领域，特别涉及一种红外宽波段虚假目标的模拟装置与方法。

背景技术：

宽波段红外探测模拟技术是当今信息处理、目标图像处理与识别等多方面的热点研究问题。红外虚假目标是宽波段红外探测模拟的一种，是实现红外探测及半实物仿真的关键技术之一。近年来，随着科技的进步及红外制导武器的发展，抗红外诱饵干扰无疑是红外制导武器研制的重点，而红外虚假目标为红外诱饵干扰在投放过程中产生的碎片燃烧，其辐射特性与真实红外目标相似，随着碎片的不断燃烧，其红外辐射强度逐渐减弱。

红外虚假目标的模拟方法主要用在红外制导半实物仿真中，完成红外虚假目标的模拟，从而验证红外制导武器的抗干扰性能。

现有红外制导仿真系统中，一般不进行红外虚假目标的模拟，而有些虽然进行模拟但主要采用红外成像的方式进行模拟，其原理为采用红外图像实时建模并对其投影产生红外热图，该方法很难实时模拟红外辐射的快速变化及虚假目标不规则的运动。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种红外宽波段虚假目标的模拟装置与方法，能够完成红外虚假目标的实时控制，实现红外虚假目标的辐射特性及运动规律的模拟。

为解决上述问题，本发明提供一种红外宽波段虚假目标的模拟装置，包括：

电磁光圈，用于完成对光路的通断和虚假目标大小控制，以实现模拟虚假目标在空中快速燃烧与熄灭的过程；

透光片，用于通过对透光片转动角度的控制完成红外辐射强度的模拟，其中，所述透光片上镀上对波段具有选择作用的增透膜，所述增透膜使得1mm ～14mm的红外光透过，而其他波段的光线则被滤掉，在透光片的0°～180°的范围内镀膜厚度呈现线性变化，使得透光率在0～1范围内变化；

相互正交的反射镜，在模拟装置中设计一组相互正交的反射镜，用于实现对光路的控制，其中一路反射镜，用于实现虚假目标在模拟装置出瞳处进行左右移动，另一组反射镜，用于控制所述虚假目标进行上下移动，从而实时模拟虚假目标的运动规律。

进一步的，在上述装置中，所述装置还包括仿真计算机和伺服电机，其中，

所述仿真计算机与所述电磁光圈和伺服电机通信，用于对所述电磁光圈进行通断控制，及控制伺服电机；

所述伺服电机，所述透光片和相互正交的反射镜安装在伺服电机上，所述伺服电机根据所述仿真计算机的控制带动所述透光片、相互正交的反射镜转动。

根据本发明的另一面，提供一种红外宽波段虚假目标的模拟方法，采用上述红外宽波段虚假目标的模拟装置，所述方法包括：

将聚焦后的准直光束通过电磁光圈选择后，照射到透光片上；

所述透光片对光束的出射辐射强度进行控制；

相互正交的反射镜对光束在出瞳处的像点进行控制，从而完成红外虚假目标辐射强度、运动规律及快速燃烧熄灭过程的模拟。

进一步的，在上述方法中，所述将聚焦后的准直光束通过电磁光圈选择，包括：

仿真计算机控制电磁光圈的通断控制，当电磁光圈打开时光线迅速透过，以模拟红外虚假目标的迅速燃烧过程。

进一步的，在上述方法中，所述透光片对光束的出射辐射强度进行控制，包括：

仿真计算机控制伺服电机带动透光片转动角度。

进一步的，在上述方法中，所述相互正交的反射镜对光束在出瞳处的像点进行控制，包括：

仿真计算机控制伺服电机带动相互正交的反射镜的转动角度。

与现有技术相比，本发明通过设计的电磁光圈可以有效模拟红外虚假目标的起燃与熄灭过程，在透光片上镀不同厚度对光波段具有选择作用的增透膜，达到对光线波段的选择作用，同时镀膜的厚度决定其透光率，透光片上不同的角度，光的透过率不同，从而可以实时模拟红外虚假目标燃烧过程中红外辐射强度的变化，及通过设计两个相互正交的反射镜，对虚假目标的运动轨迹进行模拟。本发明能完成红外虚假目标的实时控制，实现红外虚假目标辐射特性及运动规律的模拟。

附图说明

图1是本发明一实施例的红外宽波段虚假目标的模拟装置的光路示意图；

图2是本发明一实施例的镀红外增透膜透光片示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1和2所示，本发明提供一种红外宽波段虚假目标的模拟装置，包括：

电磁光圈1，用于完成对光路的通断和虚假目标大小控制，以实现模拟虚假目标在空中快速燃烧与熄灭的过程；

透光片2，用于通过对透光片转动角度的控制完成红外辐射强度的模拟，其中，所述透光片上镀上对波段具有选择作用的增透膜，所述增透膜使得1mm ～14mm的红外光透过，而其他波段的光线则被滤掉，如图2所示，在透光片的0°～180°的范围内镀膜厚度呈现线性变化，使得透光率在0～1范围内变化；在此，本实施例充分利用透光片上红外增透膜对光的选择透过作用，将红外波段部分光线透过，并且增透膜的厚度决定了其透光率，透光片在电机的旋转带动下可以实现红外虚假目标辐射强度的实时模拟，相比于现有的技术方案可以更准确的模拟红外虚假目标燃烧过程中辐射能量的变化过程；

相互正交的反射镜3，在模拟装置中设计一组相互正交的反射镜，用于实现对光路的控制，其中一路反射镜，用于实现虚假目标在模拟装置出瞳处进行左右移动，另一组反射镜，用于控制所述虚假目标进行上下移动，从而实时模拟虚假目标的运动规律。在此，本实施例针对红外虚假目标在空中受到重力及风的作用产生漂浮运动，为此设计的相互正交反射镜可实现虚假目标在空中运动轨迹的模拟，从而在出瞳处能够观测到红外辐射能量及运动轨迹随时间变化的红外虚假目标，相对于现有的技术方案能更准确、更简便的对虚假目标的运动轨迹进行模拟，同时设计的电磁光圈可以精确模拟虚假目标的起燃时间，而采用红外成像发热的方式是无法模拟这一过程的。

优选的，所述红外宽波段虚假目标的模拟装置还包括仿真计算机和伺服电机，其中，

所述仿真计算机与所述电磁光圈和伺服电机通信，用于对所述电磁光圈进行通断控制，及控制伺服电机；

所述伺服电机，所述透光片和相互正交的反射镜安装在伺服电机上，所述伺服电机根据所述仿真计算机的控制带动所述透光片、相互正交的反射镜转动。

实施例二

根据本发明的另一面，还提供一种使用上述实施例一的红外宽波段虚假目标的模拟装置的模拟方法，包括：

将聚焦后的准直光束通过电磁光圈选择后，照射到透光片上；在此，电磁光圈可以对光路进行切断控制，模拟红外虚假目标的迅速燃烧与熄灭过程

所述透光片对光束的出射辐射强度进行控制；在此，通过在透光片上镀不同厚度的红外增透膜可以实现光线在不同角度位置的不同透过比例，从而通过旋转透光片可以对红外虚假目标的辐射强度进行模拟；

相互正交的反射镜对光束在出瞳处的像点进行控制，从而完成红外虚假目标辐射强度、运动规律及快速燃烧熄灭过程的模拟。在此，实施过程中通过控制相互正交的反射镜可以实现光线在出瞳平面上任意位置的移动，从而可以模拟红外虚假目标在空中的漂浮运动。

优选的，所述将聚焦后的准直光束通过电磁光圈选择，包括：

仿真计算机控制电磁光圈的通断控制，当电磁光圈打开时光线迅速透过，以模拟红外虚假目标的迅速燃烧过程；具体的，仿真计算机根据指令信息通过输入输出（IO）卡给出高低电平，实现电磁光圈的通断控制，当电磁光圈打开时光线迅速透过，从而模拟了红外虚假目标的迅速燃烧过程。

优选的，所述透光片对光束的出射辐射强度进行控制，包括：

仿真计算机控制伺服电机带动透光片转动角度；具体的，透光片安装在伺服电机上，仿真计算机根据指令信息控制伺服电机带动透光片转动，此时透射过的红外辐射强度与电机转动角度相关，进而实时模拟红外虚假目标在燃烧中辐射能量的变化。

优选的，所述相互正交的反射镜对光束在出瞳处的像点进行控制，包括：

仿真计算机控制伺服电机带动相互正交的反射镜的转动角度；具体的，两个相互正交的反射镜也是由伺服电机带动其沿轴向转动，仿真计算机根据虚假目标运动模型指令对电机转动角度进行控制。

综上所述，本发明通过设计的电磁光圈可以有效模拟红外虚假目标的起燃与熄灭过程，在透光片上镀不同厚度对光波段具有选择作用的增透膜，达到对光线波段的选择作用，同时镀膜的厚度决定其透光率，透光片上不同的角度，光的透过率不同，从而可以实时模拟红外虚假目标燃烧过程中红外辐射强度的变化，及通过设计两个相互正交的反射镜，对虚假目标的运动轨迹进行模拟。本发明能完成红外虚假目标的实时控制，实现红外虚假目标辐射特性及运动规律的模拟。

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。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。