一種紅外多目標切換式模擬器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于紅外技術領域，主要涉及一種紅外多目標切換式模擬器。
【背景技術】
[0002]任何一種紅外探測系統(tǒng)，無論其復雜程度，最終都必須在現場進行試驗，以便進行驗證和評價其性能是否達到設計的指標；如果探測系統(tǒng)的整機調試和性能鑒定都采用外場試驗，即用真實目標給探測系統(tǒng)提供測試信號，不僅需要花費大量的人力、財力和物力，而且系統(tǒng)的研制周期非常長；此外，現場試驗往往異常復雜，還會受到天氣等環(huán)境因素的限制，而一次試驗又只能得到有限的數據，例如在導彈尋的系統(tǒng)試驗中，每次試驗只能獲得飛行目標某一方向上的數據；若要獲得龐大且精確的數據來考核探測設備的性能，將消耗巨大的試驗經費與時間。
[0003]目標模擬器作為一種半實物仿真設備，在實驗室內可為紅外探測和傳感設備的檢測與評估提供精確可控、可重復的試驗條件，通過模擬遠來襲目標的外形、姿態(tài)、方位等參數，取得龐大且精確的數據，在研制階段實現對其性能的全面測試與評估。目標模擬器作為檢測設備，其仿真性能需滿足或優(yōu)于探測設備的檢測指標，重點在于實現仿真目標多樣化，背景均勻化，像質優(yōu)良化等特點；此外，在滿足光學性能基礎上，要求模擬器的尺寸、體積精巧化，精確度、穩(wěn)定性、可靠性高度化。為實現以上要求，一般采用的方法有:插入靶標式、動態(tài)圖像顯示式、多光路共軸式、電動靶盤式。其中插入靶標式優(yōu)點在于能夠無限制的制作靶標滿足要求，然而其精度和穩(wěn)定性均難以保證，尤其是在插拔靶標過程中，很容易使靶標產生離焦現象，從而影響模擬器的平行度。動態(tài)圖像顯示式可實現復雜環(huán)境下更多目標的切換，但其顯示系統(tǒng)需要非常復雜的控制電路，整體結構龐大。多光路共軸式光學系統(tǒng)是多個目標共用一套光學系統(tǒng)，通過在主光路后截距中安裝半透半反鏡以及反射鏡，將光源分離，有幾個目標便需要幾個光源，該方法中需要光學系統(tǒng)有很長的后截距，總體結構冗長，并且成本較高，多用于目標干擾試驗中。電動靶盤式雖然只需要I個光源，尺寸比較小，但要求靶標的尺寸不能太大，否則靶盤尺寸很大，使得目標與控制結構特別復雜。
【實用新型內容】
[0004]針對上述技術問題，本實用新型提供一種紅外多目標切換式模擬器，其穩(wěn)定性高，重復定位精度高，可克服傳統(tǒng)方法不能滿足工程需求的問題。
[0005]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:一種紅外多目標切換式模擬器，包括光學鏡頭、箱體、靶盤組件、把手和黑體，通過采用一種簡單的切換方式來實現不同目標的模擬，即通過手動旋轉靶盤組件改變目標形態(tài)來完成多目標模擬，并同時達到減小整個裝置尺寸，節(jié)省安裝空間及穩(wěn)定性好的效果。
[0006]進一步的所述光學鏡頭，又稱準直投射鏡頭，由四片紅外材料的光學透鏡構成，其功能是將靶標的形狀投射于無窮遠處。
[0007]進一步的所述靶盤組件包括靶標、靶盤、芯軸、軸承座、軸承固定、軸承壓板、調節(jié)墊圈、球頭彈簧、滾珠軸承、直紋滾花、文字標示及靶孔，其(靶標39的右表面)置于整個光學系統(tǒng)焦平面上，作為被投射目標。
[0008]進一步的所述黑體提供被投射目標的輻射源，控制黑體的溫度，保證工作波段。
[0009]進一步的所述光學鏡頭、箱體、靶盤組件、把手與黑體所構成的機械結構保證出射光束的準直性，穩(wěn)定性以及定位精度。
[0010]本實用新型提供的一種紅外多目標切換式模擬器是集光、機、電于一體的精密儀器，其有益效果是減小了整個模擬器的外形尺寸，減輕了整機重量；整體結構小巧，最大限度的利用了空間；整個系統(tǒng)僅黑體需要控制電路，結構簡單，穩(wěn)定性高；采用球頭彈簧進行機械定位，定位精度高，尤其是重復定位精度高，焦平面穩(wěn)定，不會產生離焦現象而影響模擬器的平行度；手動切換目標，操作簡單方便；成像效果良好，便于識別。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的光學鏡頭的光學系統(tǒng)圖；
[0014]圖3為本實用新型的靶盤組件機構圖；
[0015]圖4為本實用新型的靶盤靶盤組件的軸測圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]如圖1所示的一種紅外多目標切換式模擬器，包括光學鏡頭1、箱體2、靶盤組件3、把手4和黑體5。光學鏡頭I置于整個模擬器最前端，箱體2固定光學鏡頭I并連接黑體5 ;把手4為倒U型，置于黑體5的外表殼上；箱體2 —面?zhèn)确搅粲泄に嚳?；靶盤組件3安裝在箱體2上，用于手動撥動靶盤及辨別處于主光路中的靶孔形狀；箱體2除工藝孔外其余密封，防止外部雜散光進入箱體內，且箱體內部噴消光漆，防止非成像光束照射鏡頭，形成鬼像。
[0018]如圖2所示為光學鏡頭I的光學系統(tǒng)圖，11為出瞳，12為靶標，sll、sl2、sl3、sl4為四片光學透鏡。該光學系統(tǒng)工作波段為3?5μπι，焦距100mm，F數2.5，視場15°，出瞳11在遠離鏡頭sll的10mm處，以便與探測設備的入瞳銜接，避免漸暈現象。。
[0019]該光學系統(tǒng)的透鏡特征為:
[0020]第I片透鏡sll采用紅外材料硅，曲率半徑凸面為90.65mm，凹面為220.19mm，厚度為7mm，外徑為Φ 68mm ；
[0021]第2片透鏡sl2采用紅外材料鍺，曲率半徑凸面為236.1mm，凹面為132.06mm，厚度為7mm，外徑為Φ 68mm ；
[0022]第3片透鏡sl3采用紅外材料硅，曲率半徑凹面為39.37mm，凸面為44.58mm，厚度為5mm，外徑為Φ42πιπι ；
[0023]第4片透鏡sl4采用紅外材料硅，曲率半徑凸面為38.31mm，凹面為40.85mm，厚度為5mm，外徑為Φ42ι?πι。
[0024]如圖3、圖4所示，靶盤組件3的機構包含靶盤31、芯軸32、軸承座33、軸承固定板34、球頭彈簧35、滾珠軸承36、軸承壓板37、調節(jié)墊圈38和靶標39、直紋滾花310、文字標示311和靶孔312。
[0025]靶盤31外徑為Φ 110mm，用于將六種不同的靶標39安置在焦平面上，通過手動旋轉靶盤31可更換將某一靶標39置于主光路中。芯軸32與靶盤31通過螺釘固定，滾珠軸承36套在芯軸32上，由軸承固定板34固定，整體裝于軸承座33上，最后由軸承壓板37固定，調節(jié)墊圈38用于微調光學系統(tǒng)后截距，保證成像清晰度。靶標39與靶盤31的中心連線上，距芯軸32中心16mm處圓周上分布有6個定位孔，軸承座33上裝有球頭彈簧35，在手動旋轉靶盤31時，軸承座33、軸承壓板37、球頭彈簧35固定不動，芯軸32、靶盤31、靶標39、軸承固定板34繞芯軸32中心旋轉，當某一靶標完全處于光路中，球頭彈簧35便會轉至定位孔處，球頭彈簧35與定位孔的結合是精確定位的關鍵，繼續(xù)旋轉可更換處于光路中的其他靶標39。
[0026]靶盤31旋轉過程中阻尼僅由球頭彈簧35與靶盤31的摩擦引起，靶盤31外徑上刻有直紋滾花310，用于手動旋轉；靶盤31外圓上銑平面刻有文字標示311，每個靶孔312上方刻有文字標示311，文字標示311是以芯軸32為中心鏡像位置上的靶孔312形狀，原因是置于光路成像的靶標39標示需裸露在箱體2外，光軸與靶標39的機械軸重合，以便識別。
[0027]靶標39為外徑Φ28πιπι、厚度2mm的鋁片，中間開有目標孔，稱為靶孔312，靶標39的其余部位涂均勻黑漆，在導引頭探測器上形成均勻背景，靶孔312的設計分為一般靶和特定物體勒，其中一般靶有點源靶、四桿靶、十字靶、矩形靶四種，特定物體靶有坦克靶和飛機靶兩種。
【主權項】
1.一種紅外多目標切換式模擬器，其特征在于包括光學鏡頭(1)、箱體(2)、靶盤組件(3)、把手⑷和黑體(5);所述光學鏡頭⑴、箱體(2)、靶盤組件(3)以及黑體(5)共光軸；光學鏡頭(I)置于整個模擬器最前端，箱體(2)固定光學鏡頭(I)并連接黑體(5);把手(4)為倒U型，置于黑體(5)的外表殼上識體(2) —面?zhèn)确搅粲泄に嚳?，靶盤組件(3)安裝在箱體(2)內且通過工藝孔裸露一部分，裸露部分用于手動撥盤及辨別處于主光路中的靶孔形狀。2.根據權利要求1所述的一種紅外多目標切換式模擬器，其特征在于所述光學鏡頭(I)包括光軸在同一直線上依次排列的透鏡si 1、透鏡sl2、透鏡sl3以及透鏡sl4。3.根據權利要求2所述的一種紅外多目標切換式模擬器，其特征在于所述透鏡Si1、透鏡sl3以及透鏡sl4的材質均為紅外材料硅，透鏡sl2的材質為紅外材料鍺。4.根據權利要求2或3所述的一種紅外多目標切換式模擬器，其特征在于所述透鏡SiI的曲率半徑凸面為90.65mm,凹面為220.19mm,厚度為7mm，外徑為Φ68ι?πι ； 所述透鏡sl2的曲率半徑凸面為236.1mm,凹面為132.06mm,厚度為7mm，外徑為Φ68πιιη ; 所述透鏡sl3的曲率半徑凹面為39.37mm，凸面為44.58mm，厚度為5mm，外徑為?42mm ; 所述透鏡s 14曲率半徑凸面為38.31mm，凹面為40.85mm，厚度為5mm，外徑為Φ42πιιη。
【專利摘要】本實用新型公開了一種紅外多目標切換式模擬器，包括光學鏡頭、箱體、靶盤組件、把手及黑體，其特征在于采用一種簡單的切換方式來實現不同目標的模擬，即通過手動旋轉靶盤組件改變目標形態(tài)來完成多目標模擬。本實用新型提供的一種紅外多目標切換式模擬器是集光、機、電于一體的精密儀器，其減小了整個模擬器的外形尺寸，減輕了整機重量；整體結構小巧，最大限度的利用了空間；整個系統(tǒng)僅黑體需要控制電路，結構簡單，穩(wěn)定性高；靶盤組件采用球頭彈簧進行機械定位，定位精度高，尤其是重復定位精度高，焦平面穩(wěn)定，不會產生離焦現象而影響模擬器的平行度；手動切換目標，操作簡單方便；成像效果良好，便于識別。
【IPC分類】G01S7/497, G01V13/00
【公開號】CN204631275
【申請?zhí)枴緾N201520121870
【發(fā)明人】梁志毅, 常青
【申請人】西安藍宇測控科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月2日