基于DMD的红外目标模拟器分光系统设计

基于DMD(数字微镜阵列)的红外目标模拟器是利用DMD反射调制入射的红外辐射,在实验室内模拟真实目标和背景的红外成像,对红外探测和传感设备进行性能测试和评估。介绍了基于DMD的红外目标模拟器的整体结构,阐述了DMD的工作原理,分析了分光系统的设计思想。为了解决照明系统和投影系统结构容易发生重叠的问题,设计了分光棱镜将DMD的照明光束和由DMD反射的投影光束分离开,并用ZEMAX对分光棱镜进行了优化和模拟,设计结果符合使用要求。     

点目标成像红外遥感器探测信噪比测试研究

针对遥感器真空低温测试需求,设计并搭建了一套能够在低温真空环境中稳定工作的红外目标背景模拟器,模拟器主要由冷光阑、真空低温面源黑体、三维电移台三部分组成,冷光阑模拟探测背景,冷光阑上分布微孔用于模拟探测点目标。通过有效控制目标模拟器与背景模拟器间的隔热、控温以及背景模拟器与待测遥感器之间的隔热,实现稳定测试。另外,将仿真优化与实践经验相结合,通过仿真计算去除模拟器冷光阑板厚度、目标相位、平行光管等的影响,有效降低系统测量不确定度。文中的仿真分析方法和验证情况对于红外遥感器点目标探测信噪比检测试验具有参考意义。     

弹标模拟器光辐射测量系统设计

某型导弹控制系统原位检测需要平行光管模拟导弹弹标。在使用过程中,以平行光管为基础研制的弹标模拟器光学系统元件会因时长老化变形而影响模拟的精度,造成原位检测的不准确,所以在原位检测前期需要对弹标模拟器进行测试计量。基于检测弹标模拟器的实际需要,从光学和电子学两方面设计了光学弹标模拟器测量系统,展示了系统技术指标,通过计算得出系统所需要的器件规格。建成之后将应用于弹标模拟器及其他光学装备点光源辐射的普适性测量。     

红外动态场景目标模拟器系统设计

红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的核心设备,具有重大的军事和经济意义.以某空地导弹成像导引头半实物仿真系统为应用对象,采用微反射镜阵列(DMD)为核心器件,设计开发了基于DMD的大场景红外动态目标模拟器系统.针对模拟器系统的分辨率、对比度、最小可分辨温差、灰度等级等关键技术指标,对DMD芯片的信号解...     

面源红外目标模拟器硬件系统设计

面源红外目标模拟器是红外成像导弹导引头性能测试必不可少的部件。通过需求分析,利用PCI 技术、FPGA 芯片、SRAM 芯片和 DA 芯片搭建了一个硬件驱动系统,用来实现驱动电阻阵列芯片的产生红外辐射的功能,同时对系统中的 PCI 接口芯片、FPGA 芯片、SRAM 芯片、DA 转换芯片和电阻阵列芯片的选型进行了详细分析,并且对硬件系统涉及的 FPGA 外围电路、PCI 接口电路、SRAM 接口电路和 DA 转换电路进行了设计。     

通用目标环境模拟器系统设计构想

简述了通用目标环境模拟器的意义，着重阐述了模拟器的体系结构、系统功能的设置以及实现这些功能的基本途径等几个系统设计方面的问题。     

红外目标模拟器的红外特性分析

靶标是导弹飞行试验中的一个关键因素。通过标定试验和理论计算分析,对某型号的两种目标模拟器的红外特性进行了分 析,并得到了两者的辐射特性参数。最后对后续飞行试验中的靶标使用提出了参考建议。     

基于变焦双波段设计的便携式红外目标模拟器

随着红外成像设备在军用和民用领域的大量应用,如何快速一致地判断红外成像设备的技术状态并分析和排除故障变得越来越迫切。提出一种基于变焦双波段的便携式红外目标模拟器,通过高精度黑体(-10～260℃温度可调、精度优于0.01℃)、卡片插拔式靶标、3倍连续变焦双波段投影结构设计来满足红外成像设备中波、长波及不同目标的检测需求。相比于其它模拟器,该模拟器兼顾双波段,提高了设备使用范围;可更换靶标、变焦投影有利于兼顾不同红外成像设备不同距离目标的模拟检测需求。从各项检测试验结果来看,该模拟器达到了预期的目标,满足了实用化的模拟检测需求,解决了成本过高的问题。     

红外目标模拟器动态校准系统光学系统设计

基于红外目标模拟器动态校准系统的应用场景,分析了动态校准系统光学系统的设计特点,指出光学系统应选择折反式二次成像光路结构。基于经典的光学系统无热化原理,以光机材料精密搭配与计算为基础细化了该折反式光学系统的无热化方法,基于该方法设计了F/2、焦距370 mm、工作波段3.7~4.8m、总长为182 mm的光学系统,光学系统采用512512、15m15m规格的斯特林制冷式探测器,光学系统在-40~60℃范围内成像质量接近衍射极限。建立了光学系统鬼像和冷反射分析模型,分析结果表明:光学系统杂散光抑制能力较强、性能优异,满足红外目标模拟器动态校准系统在复杂恶劣环境下的使用要求。     

红外动态目标模拟器驱动及控制系统设计

红外动态目标模拟器系统是红外制导武器半实物仿真系统中的关键设备。以某型空地导弹导引头半实物仿真系统为应用对象,以微反射镜阵列（DMD）为核心器件,针对DMD型红外目标模拟器的对比度、灰度等级和分辨率等关键技术指标,设计开发了基于DMD的动态红外目标模拟器系统。首先介绍了DMD芯片的工作原理和灰度成像原理,其次对同步驱动、数据加载和脉宽调制等关键电路进行详细设计,开发完成了DMD驱动及控制系统电路,设计完成了基于DMD的红外动外目标模拟系统。该模拟器目前已经成功应用于某型红外成像导引头半实物仿真测试系统中,逼真度和实时性高,涉及的关键指标得到了改进和提高。     

便携式太阳模拟器设计

针对太阳模拟器小型化、便携性的实际需求,设计了一种便携式的太阳模拟器。要求在辐照面积1.2 m1.2 m的矩形区域内的照度不小于0.02个太阳常数,且被照面的不均匀度小于5%。模拟器系统主要由短弧氙灯、椭球面反射镜、光纤传光束、积分棒和准直镜组组成。通过软件仿真及实验验证,结果均符合要求。实验结果表明,利用短弧氙灯、椭球面反射镜、光纤传光束、积分棒和投影准直透镜组设计便携式太阳模拟器的方法是有效、可行的。     

像素融合方法的红外双波段目标模拟器设计

提出了一种基于像素融合法的双波段红外目标模拟器设计方案。方案采用双波段亚波长光栅代替光学薄膜作为滤光片,仅使用了一套景象生成器和投影系统完成双波段红外目标模拟。该方案解决了传统双波段红外目标模拟器结构复杂,生产成本大,能量比无法调谐的问题。首先介绍了该设计方案的工作原理并说明了其可行性,然后基于严格耦合波理论分析了不同参数下亚波长光栅的滤波特性,最后根据双波段探测需求完成了光栅设计。     

基于棱镜的红外目标模拟器光学系统研究

针对某型装备测试仿真用中波红外目标模拟器,研制配套透过率高、空间均匀性好、结构紧凑的高性能红外光学系统,以满足模拟器总体设计指标和具体使用需求。根据DMD核心器件红外光调制工作原理,采用了基于TIR(全内反射)棱镜的中继光学子系统,从DMD转动夹角的限制出发,利用光学全反射定理,采用最小的角度空间设计,用一对光学棱镜使照明系统入射的光线与DMD反射的光线分开,在折衍混合式红外成像光学子系统设计匹配下,该光路系统相比反射式光路镜组结构紧凑,相比透射式棱镜方式能量透过率高。在经过光路设计仿真验证的基础上,开展了光学机械设计和研制加工及测试,最终红外光学镜组成功应用到红外目标模拟器研制中,满足了模拟器总体指标体系要求和使用需求,取得了良好效果。     

便携式红外靶标发生器的研制

介绍了一种适用于工作现状及技术阵地快速检测热成像装置ＭＲＴＤ的便携式红外装置,它由红外光学系统,靶标,面源黑体,温控装置及显示装置组成。靶标和面源黑体组成的温差源通过红外光学系统成像到远限远,模拟无限远目标,供给热成像装置接收。光学系统采用摄远物镜结构实现便携要求,靶标及面源黑体的温度采用温控仪探测,由Ｚ８０单片机进行对温控仪的数据采集处理和显示,并通过一定方法的温控过程保证靶标与面源黑体之间温差     

红外焦平面探测器模拟装置设计

红外焦平面探测器价格昂贵,不慎损坏将带来巨大的经济损失,使用探测器模拟装置进行调试可以降低风险,装置采用CMOS传感器＋DSP＋FPGA的体系结构。传感器产生1280×1024可见光图像发送给DSP,DSP对数据处理后写入双端口存储器,FPGA读取数据并缓存后根据收到的MC、INT信号及窗口尺寸和位置等配置情况对缓存的图像进行开窗,生成DV等信号并控制数模转换器将图像数据转换为四路模拟信号输出,FPGA控制模数转换器对接口电路电源进行检测。实验结果表明,模拟装置能够较全面模拟探测器各项功能和工作模式,可以有效降低装调风险并提高测试效率。     

基于数字微镜的可见光目标模拟器系统设计

可见光目标模拟器是可见光成像系统半实物仿真的重要组成,而基于数字微镜DMD的可见光目标模拟器系统更是具有高分辨率、高可靠性和数字控制和响应时间短的特点.本文在分析了可见光目标模拟系统的结构与原理的基础上,设计了一种可变通光量的可见光目标模拟器系统,最终解决了DMD的驱动控制、光学投影和通光量控制等技术问题,并通过实验成功验证了目标模拟器系统的各项功能.     

基于并行多单片机系统的声呐目标信号模拟器设计

为了满足某型声呐系统的调试和维护,设计了一种并行多单片机声呐信号模拟器,该系统以C8051F020为基本处理单元,采用功能强大的Lab Windows/CVI语言进行可视化编程,可生成三种模式下的声呐信号。研究结果表明,该系统具有控制方式简便灵活、重组能力强、可靠性高、开发周期短等特点,在声呐信号模拟领域具有广阔的应用前景。