红外目标模拟器光学系统设计

为简化红外目标模拟器结构,提出了一种新型共光路红外目标模拟器方案,基于此方案设计了一款结构紧凑型双通道红外投影系统,系统视场角为±3°,工作波段为3~5μm,入瞳距为550 mm,焦距为220 mm,F数为3.67。通过分析以往红外目标模拟器结构相对复杂的原因,以及干扰目标模拟器的结构形式对共光路设计的影响,提出了一种利用黑体/摆镜组合作为干扰目标源的双通道共光路解决方案,简化了系统结构。并从理论上分析了摆镜对系统性能的影响,证明了此方案的可行性。设计结果表明,主目标通道各视场在16 lp/mm处调制传递函数值均优于0.5,两通道各视场弥散斑均方根半径均小于18μm、畸变均小于1%。通过调焦,该系统能满足-10℃~40℃工作环境下的使用要求。     

基于成像/光强变化响应的中/短波红外辐射校准系统设计

受到测量方法的限制,现有的辐射校准系统只能在小-中型红外成像模拟器光学系统的透过率发生变化时实现辐射测量,无法在大型红外成像模拟器的视场光阑发生变化时实现辐射测量。针对大型红外成像模拟器部分仿真状态无法评估的问题,提出基于成像/光强变化响应的测量方法,并设计新型红外辐射校准系统。系统研制完成后,针对红外成像模拟器多辐射参数测量的需求,提出多参数标定方法进行系统标定。系统的辐射照度为6×10^-10～7×10^-4 W/cm²,工作波段为2.05～2.55μm和3.70～4.80μm,测量不确定度为1.88%。最后,利用新系统校准大型红外成像模拟器在不同仿真状态下的输出辐射。校准结果表明,新方法和新系统可以使大型红外成像模拟器在全仿真状态下实现多参数测量。     

仿真评估技术研究室产品简介

正一.目标/场景模拟器红外场景投影仪工作波段:3μm～5μm光学视场:8°空间分辨率:不小于1024×768帧频:200 Hz温度模拟范围:20℃～150℃温度分辨率:不大于0.1℃温度稳定性:不大于1℃/h双色红外目标模拟器工作波段:3μm～5μm和8μm～12μm光学视场:3°,8°,20°空间分辨率:不小于1280×1024帧频:100 Hz温度模拟范围:50℃～150℃温度分辨率:不大于0.1℃温度稳定性:不大于1℃/h可见光/近红外目标模拟投影系统工作波段:0.4μm～1.5μm光学视场:2.4°～24°空间分辨率:不小于1920×1080帧频:100 Hz照度模拟范围:1 lx～10 000 lx灰度级:不低于256     

低空红外小目标外场模拟方法研究

阐述了掠海导弹红外特性模拟的意义，通过分析红外成像系统对点源目标探测的影响因素，确定了红外辐射强度、光谱分布、空间分布、运动速度为模拟特征量。以红外辐射、反射理论为基础，研究了模拟特征量估计方法，给出了两种典型模拟器实现方法。     

仿真评估技术研究室产品简介

正一.目标/场景模拟器红外场景投影仪工作波段:3μm～5μm光学视场:8°空间分辨率:不小于1 024×768帧频:200 Hz温度模拟范围:20℃～150℃温度分辨率:不大于0.1℃温度稳定性:不大于1℃/h双色红外目标模拟器工作波段:3μm～5μm和8μm～12μm光学视场:3°,8°,20°空间分辨率:不小于1 280×1 024帧频:100 Hz温度模拟范围:50℃～150℃温度分辨率:不大于0.1℃温度稳定性:不大于1℃/h可见光/近红外目标模拟投影系统工作波段:0.4μm～1.5μm光学视场:2.4°～24°空间分辨率:不小于1 920×1 080帧频:100 Hz照度模拟范围:1 lx～10 000 lx灰度级:不低于256二.光谱成像仪     

武器红外传感器系统实时仿真概述

红外传感器系统的性能取决于系统操作时的环境,如复杂的地形、背景环境和大气条件等,用传统的飞行试验方法来作为系统性能的测试手段已不适应.采用半物理闭环仿真方法,在实验室建目标模拟器,可实时产生动态逼真的交战时所观察到的红外场景,为具有红外探测能力武器系统在研制、集成、测试、系统性能有效评价、武器系统的开发等方面提供精确可重复的实验途径.仿真系统包括目标特性及与红外场景有关的数据库、图像生成计算机、红外目标发生器、红外场景投影光学系统、飞行模拟器、仿真计算机.目前目标发生器产生的红外图像分辨率已达到512×512,帧频100Hz,辐射波段3～5μm、8～12μm,适用于目前红外制导系统制导过程的分析和评价.     

海天目标三维实时红外场景仿真

提出了一种海天目标三维实时红外场景的仿真方法。首先建立了场景的3D物理模型,然后根据黑体辐射理论分别计算出背景与目标的红外辐射特性。考虑到气温对成像的影响,以及探测器分别对3～5μm与8～12μm波段的响应率,根据物体的表观温度对视场内的红外图像进行显示。最后将背景与目标进行融合得到最终的仿真场景。通过提出的方法对海面...     

红外场景投射器双波段投影光学系统设计

为了使红外场景投射器投射出的红外场景更加逼真,设计了一入瞳距800mm、入瞳100mm和视场为±2.5°的双波段红外场景投射器投影光学系统。研究了红外场景投射器双波段投影光学系统的设计过程,分析了初始结构选择的方法。该系统可以模拟主要发出波长为3~5μm的高温物体和波长为8~12μm的常温物体,可以分别使用3~5μm波段红外探测器和8~12μm波段红外探测器进行观测,并对该系统进行了像质评价和公差分析。     

砷化镓红外液晶光阀

详细介绍了GaAs红外液晶光阀的工作机理和制作工艺过程，给出了利用GaAs红外液晶光阀产生3－5μm和8-12μm双波段动态红外场景的结果，空间分辨率力为151p/mm，帧频30Hz，同时输出3－5μm和8－12μm红外场景。在3－5μm波段内最高可模拟等效黑体温度为300℃，在8－12μm波段内最高可模拟等效黑体温度为120℃。     

红外干扰模拟器的微光学扩束技术

基于双干扰光路红外干扰模拟器的光束扩束技术,设计了微透镜阵列扩束系统,利用光刻胶热熔技术对微透镜阵列进行加工并对干扰模拟系统的能量收集效率进行测试.实验结果表明两干扰光路的能量收集效率分别为27.3%和26.9%,与设计结果30.8%基本符合;验证了微透镜阵列作为扩束元件在红外干扰模拟器中的应用价值,为红外成像仿真技术及多干扰光路红外成像目标模拟器的工程化研究提供了参考.