一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置。该装置由外罩、太阳电池、超级电容器、红外探测器和信号发射模块构成，其中，利用太阳电池收集环境能量；采用超级电容器实现能量存储及为信号发射模块供电；采用可进行室温探测的红外探测器对装甲车、运输车和坦克等军用车辆进行状态侦察。数个小模块结合一个基站构成侦察集群，实现基于红外探测唤醒的自供能侦察器件研制，满足无人值守地区长时、连续防御侦察需求。

An all-weather self powered target reconnaissance device based on infrared response

The invention discloses an all-weather self powered target reconnaissance device based on infrared response. The device consists of a cover, solar cells, supercapacitors, infrared detectors and signal transmitting modules, in which solar cells are used to collect environmental energy, supercapacitors are used to store energy and supply power for signal transmitting modules, and infrared detectors for room temperature detection are used for armored vehicles, transporters and tanks. And other military vehicles for state reconnaissance. Several small modules are combined with a base station to form a reconnaissance cluster, and the self-powered reconnaissance device based on infrared detection wake-up is developed to meet the needs of long-term and continuous defense reconnaissance in unmanned areas.

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置
本专利技术涉及一种目标侦察装置，具体涉及一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置。
技术介绍
在边境和偏远地区，敌对势力的抵近监测行为对我国领土及国家秘密安全造成了巨大威胁，尤其是近年来随着科学技术水平的大力发展，军用车辆的反侦察隐身技术水平得到了很大提升，传统雷达、成像监控等设备的全天候监控能力受到了很大挑战。此外偏远地区，能源的供应也成为限制大范围监控的关键因素，当前的无线监视监测装置一般无法同时兼备能源自给、目标检测和集群协调移动等功能，现代的军事与民用都亟需一种能够具有上述功能的装置。在目前技术水平下，军用车辆或坦克等均使用柴油或者汽油发动机，这些发动机在工作的时候不可避免地产生高温尾气，大型发动机喷口附近温度可达上千摄氏度，对应黑体辐射特征波长为2～8μm。伴随着高温尾气的是强烈的红外辐射信号，这些红外辐射是各类红外侦测的信号源，是进行目标跟踪与侦察的重要手段。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，数个小模块结合一个基站构成侦察集群，实现基于红外探测唤醒的自供能侦察器件研制，满足无人值守地区长时、连续防御侦察需求。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种内接多面体的能源自给球体装置，该装置由外向内依次包括外罩1、内接多面体和多面体支撑结构三部分，其中，内接多面体外表面贴装太阳电池3，内接多面体内表面贴装红外探测器5，内接多面体外表面设置有信号发射模块2，多面体支撑结构中心部位设置有超级电容器4。上述外罩1为类球形。上述外罩1由透明材料组成，利用微纳技术在该材料表面制备微纳结构，微纳结构上涂覆光谱选择性吸收超材料，实现对300～1700nm和2～8μm光谱范围内的太阳光大于90％的透过率。上述超级电容器4以叉指平面结构为特征设计和构筑，满足能量存储和作为稳压器在无光照条件下对信号发射模块2的稳定供电。上述红外探测器5使用新型室温响应材料制备，使得在无额外制冷装置条件下实现高灵敏度红外探测。上述超级电容器4和红外探测器5采用柔性器件制造工艺，实现整体器件的微小型化。上述太阳电池3吸收太阳光能量进行光电转换，所吸收的能量一部分用于维持信号发射模块2待机和工作，多余部分存储到超级电容器4中。上述太阳电池3与超级电容器4组合，实现全天候能量供应，为信号发射模块2提供持续能源供给。上述红外探测器5吸收目标红外辐射信号进行光电转换，所获得的电信号作为激励，触发信号发射模块2工作，使信号接收单位获得特定目标的位置信息。与现有技术相比，本专利技术的技术有益效果是，(1)采用太阳电池实现环境太阳光能量的高效收集；基于超级电容器可进行瞬时大功率放电特性，能满足本项目中信号发射模块在发射信号时所需的能量供给要求。(2)太阳电池和超级电容器采用全新的柔性器件制造工艺，有助于实现整体器件的微小型化，提高侦察装置的隐蔽性，降低器件制造成本。(3)采用新型室温下高灵敏度红外响应材料制备红外探测器，克服了传统红外探测器需要额外制冷装置的缺陷，对实现低成本、微小型侦察装置奠定了坚实的基础。附图说明图1为为本专利技术提供的一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置结构示意图，其中1为带有微纳结构的外罩，2为信号发射模块，3为太阳电池，4为超级电容器，5为红外探测器。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。本专利技术提供的一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，该装置从外向内依次包括球形罩、内接多面体和多面体支撑结构三部分。其中内接多面体的每个面上贴装有将入射太阳光转换成电能的太阳电池，全新的多面体设计克服了太阳电池与球体无法有效集成并高效发电的缺点，实现了在每个面上的太阳电池确保入射的太阳光以同样的角度入射；内接多面体的支撑装置上集成有储能和信号处理装置，能够驱动信号处理和发射装置；在内接多面体背表面或侧面贴装红外探测器模块，用以探测环境中动目标。此外，由于球体的体积可以任意尺寸放大与缩小，因此该装置可以应用在隐蔽或者体积狭小处所。如图1所示，本装置采用高效太阳电池3吸收太阳光能量进行光电转换，所吸收的能量一部分用于维持信号模块待机和工作，多余部分存储到超级电容器4中，在无光照条件下对信号发射模块2进行能量供给；以叉指平面结构为特征设计和构筑超级电容器，实现高比容量、长循环寿命的储能器件制备，超级电容器一方面作为能量存储单元，另一方面可以作为稳压器实现对负载稳定供电；采用新材料制备室温响应的红外探测器5，并在装置外部外接类球形罩1，所述的球形罩本身由轻质透明材料组成，利用微纳技术在该材料表面制备微结构，实现对对300～1700nm和2～8μm光谱范围内的太阳光大于90％的透过率，提升光电器件的性能。一种用于战场环境红外军事目标感知的自供能侦察装置，对某特定目标红外特征辐射敏感的探测器集成在太阳电池背表面，信息处理单元集成在太阳电池的正面，朝向太阳的太阳电池吸收太阳光产生电能供给位于球体中心的储能部件，当满足红外特征的目标经过时，探测器感知信号并把特征目标位置信息通过信号处理单元发射给某接受单位，实现动目标实时侦察。尽管本专利技术的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本专利技术的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本专利技术的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本专利技术的保护范围应由所附的权利要求来限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，其特征在于，该装置由外向内依次包括外罩(1)、内接多面体和多面体支撑结构三部分，其中，内接多面体外表面贴装太阳电池(3)，内接多面体内表面贴装红外探测器(5)，内接多面体外表面设置有信号发射模块(2)，多面体支撑结构中心部位设置有超级电容器(4)。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，其特征在于，该装置由外向内依次包括外罩(1)、内接多面体和多面体支撑结构三部分，其中，内接多面体外表面贴装太阳电池(3)，内接多面体内表面贴装红外探测器(5)，内接多面体外表面设置有信号发射模块(2)，多面体支撑结构中心部位设置有超级电容器(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，其特征在于，所述外罩(1)为类球形。3.根据权利要求1所述的一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，其特征在于，所述外罩(1)由透明材料组成，利用微纳技术在该材料表面制备微纳结构，微纳结构上涂覆光谱选择性吸收超材料，实现对300～1700nm和2～8μm光谱范围内的太阳光大于90％的透过率。4.根据权利要求1所述的一种基于红外响应的全天候自供能目标侦察装置，其特征在于，所述超级电容器(4)以叉指平面结构为特征设计和构筑，满足能量存储和作为稳压器在无光照条件下对信号发射模块(2)的稳定供电。5.根据权利要求1所述的一种基于红外响应的全天候...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆宏波，李欣益，张玮，张梦炎，钱子勍，范晓望，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31