一种仿真实验室沙盘红外照明系统技术方案

一种仿真实验室沙盘红外照明系统，由红外光源灯阵、立柱、侧梁、走台、联动装置、供电及计算机控制系统组成，其中：支撑立柱分两排排列，在每排支撑立柱上方、两根支撑立柱之间布置有侧梁，两排侧梁之间均匀布置有走台，走台上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置，红外光源灯阵由红外顶部灯阵和红外斜角灯阵组成，红外顶部灯阵布置在联动装置下方，红外斜角灯阵固定在侧梁上；供电及计算机控制系统与联动装置和红外光源灯阵相连。该系统可用于红外场景沙盘，主要为红外导引头半实物仿真试验提供相应的红外辐射。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种仿真实验室沙盘红外照明系统，由红外光源灯阵、立柱、侧梁、走台、联动装置、供电及计算机控制系统组成，其中：支撑立柱分两排排列，在每排支撑立柱上方、两根支撑立柱之间布置有侧梁，两排侧梁之间均匀布置有走台，走台上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置，红外光源灯阵由红外顶部灯阵和红外斜角灯阵组成，红外顶部灯阵布置在联动装置下方，红外斜角灯阵固定在侧梁上；供电及计算机控制系统与联动装置和红外光源灯阵相连。该系统可用于红外场景沙盘，主要为红外导引头半实物仿真试验提供相应的红外辐射。【专利说明】 一种仿真实验室沙盘红外照明系统
本专利技术属于光学照明领域，涉及一种仿真实验室沙盘红外照明系统。
技术介绍
在对红外导引头进行半实物仿真实验时，要求仿真系统可以完全地模拟出真实环境。红外场景沙盘可以模拟出红外导引头要观察的目标及背景，但在导引头实际工作时，除了目标和背景的影响外，还有光照及太阳不同时间辐射的影响，这就要求系统有能够模拟太阳热辐射及不同光照角度的红外照明系统。 CN102621476A公开一种“全时段太阳仿真装置”，可以用来模拟太阳一天或一年的光照情况，其缺点在于无法模拟太阳平行光照射，且光源照射面积小，太阳红外辐射能量低，无法满足仿真实验要求。
技术实现思路
为了解决前视红外导引头半实物仿真试验过程中缺少红外光源的问题，本专利技术提供了一种仿真实验室沙盘红外照明系统，该系统可用于红外场景沙盘，主要为红外导引头半实物仿真试验提供相应的红外辐射。 本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的:一种仿真试验室沙盘红外照明系统，由红外光源灯阵、立柱、侧梁、走台、联动装置、供电及计算机控制系统组成，其中:支撑立柱分两排排列，在每排支撑立柱上方、两根支撑立柱之间布置有侧梁，两排侧梁之间均匀布置有走台，走台上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置，红外光源灯阵由红外顶部灯阵和红外斜角灯阵组成，红外顶部灯阵布置在联动装置下方，红外斜角灯阵固定在侧梁上；供电及计算机控制系统与联动装置和红外光源灯阵相连。 本专利技术具有如下有益效果:1、采用红外光源灯阵设计，可为红外场景沙盘提供逼真的照明系统，模拟太阳热辐射；2、红外光源灯阵包括红外顶部灯阵和红外斜角灯阵，照射面积可覆盖整个红外场景沙盘系统；3、红外顶部灯阵可为红外导引头提供真实的顺、逆光观察环境，同时根据仿真需要通过改变灯阵区域的角度，即灯阵可围绕光轴中心进行一定角度的旋转，模拟一天内不同时间太阳辐射的光强及辐射到目标或背景产生的阴影区域和非阴影区域的情况；4、红外斜角灯阵的作用是模拟太阳辐射较低时，辐射到目标或背景产生的阴影区和非阴影区域的情况；5、本专利技术可用于模拟太阳热辐射，从不同角度照射红外场景沙盘，使红外场景沙盘上涂覆的不同的红外反射漆产生不同反射差，模拟真实材质的反射情况，同时还可以真实模拟建筑物等目标阴影区和非阴影区的情况，模拟导引头所观察到的地面景物受太阳辐射影响时的情况，红外照明系统可使导引头半实物仿真试验更加逼真，更可靠，在沙盘仿真过程中起着至关重要的作用。 【专利附图】【附图说明】 图1是仿真实验室沙盘红外照明系统整体结构图；图2为仿真实验室沙盘红外照明系统的主视图；图3为仿真实验室沙盘红外照明系统的侧视图；图4为仿真实验室沙盘红外照明系统的俯视图；图5为联动装置结构图；图6为反射罩面型结构图；图7为红外光源灯阵的配光曲线图；图8为红外光源灯阵照射效果的软件模拟图；图9为红外光源灯阵照射均匀性分析图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。 如图1-4所示，本专利技术提供的仿真实验室沙盘红外照明系统由红外光源灯阵(红外顶部灯阵1、红外斜角灯阵2)、支撑立柱3、侧梁4、走台5、联动装置6、供电及计算机控制系统7组成，其中:红外光源灯阵:由红外顶部灯阵I和红外斜角灯阵2组成。 支撑立柱3:10根，10根支撑立柱3分两排排列，每排5根，在每排支撑立柱3上方、两根支撑立柱3之间布置侧梁4。 侧梁4:8个，8个侧梁4分两排排列，每个侧梁4连接两个支撑立柱3，将每排的5个支撑立柱3连接起来。 走台5:10个，10个走台5均匀布置在两排侧梁4之间，走台5上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置6 ;红外顶部灯阵I与联动装置6相连并布置在联动装置6下方，照射角度可调；红外斜角灯阵2仅固定在侧梁4上，照射角度固定。 供电及计算机控制系统7:与联动装置6和红外光源灯阵相连，提供能量并对整个系统进行控制，根据仿真需要，改变照射角度，辐射强度等。 如图5所示，联动装置6采用连杆联动驱动，动力源为电动推杆5-1。电动缸5-2推动曲柄5-3完成摆角控制。由电动缸的直线位移转换成曲柄的精确角度运动。 设沙盘尺寸为20mX 7m，为避免红外光源灯阵进入导引头视场内，光源灯阵高度为6m，灯阵照明范围应保证在20mX7m范围内均匀。根据测算，为保证地面均匀，需要重叠布置光源，重叠部分约lm，因此红外顶部灯阵至少需要20X8列个光源，两侧红外斜角灯阵每一侧都至少需要20X3列个光源。 灯阵在6m高的位置将沙盘目标均匀照亮，根据比例关系，单个光源照射的角度需保证在±10°以内，才能保证光源产生的能量能够满足红外场景沙盘系统仿真时的照度要求，而其余角度的光线则可弥补模拟灯阵的照明均匀性。本例中，光源采用灯丝长度为1mm的欧斯朗溴钨灯炮，为减小出射光线发散角度，光源采用大口径、高反射率的镀铝抛物面反光罩，起汇聚光线的作用，提高能量利用率。如图6所示，反光罩直径为100mm，焦距为30mm，长度为20mmo 灯阵采用反射罩结构，光线照射无色差产生，可用可见光代替红外光分析灯阵照明情况，图7所示为红外光源灯阵的配光曲线，反光罩能将91.2%的光能集中在光线投射角度±10°范围之内。根据配光曲线及灯阵排布，通过光线分析软件DIALux软件进行红外光源灯阵的模拟，模拟效果如图8所示，并通过光线追迹分析，灯阵均匀性大于90%，如图9所不O【权利要求】1.一种仿真实验室沙盘红外照明系统，其特征在于所述照明系统由红外光源灯阵、立柱、侧梁、走台、联动装置、供电及计算机控制系统组成，其中:支撑立柱分两排排列，在每排支撑立柱上方、两根支撑立柱之间布置有侧梁，两排侧梁之间均匀布置有走台，走台上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置，红外光源灯阵由红外顶部灯阵和红外斜角灯阵组成，红外顶部灯阵布置在联动装置下方，红外斜角灯阵固定在侧梁上；供电及计算机控制系统与联动装置和红外光源灯阵相连。2.根据权利要求1所述的仿真实验室沙盘红外照明系统，其特征在于所述红外光源灯阵的光源采用灯丝长度为1mm的欧斯朗溴钨灯炮。3.根据权利要求1所述的仿真实验室沙盘红外照明系统，其特征在于所述红外光源灯阵采用镀铝抛物面反光罩。4.根据权利要求3所述的仿真实验室沙盘红外照明系统，其特征在于所述反光罩直径为100mm，焦距为30mm，长度为20_。【文档编号】G09B25/00GK104517515SQ20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿真实验室沙盘红外照明系统，其特征在于所述照明系统由红外光源灯阵、立柱、侧梁、走台、联动装置、供电及计算机控制系统组成，其中：支撑立柱分两排排列，在每排支撑立柱上方、两根支撑立柱之间布置有侧梁，两排侧梁之间均匀布置有走台，走台上布置有用于调整红外光源灯阵照射角度的联动装置，红外光源灯阵由红外顶部灯阵和红外斜角灯阵组成，红外顶部灯阵布置在联动装置下方，红外斜角灯阵固定在侧梁上；供电及计算机控制系统与联动装置和红外光源灯阵相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康为民，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23