一种气动光学传输效应模拟测试系统技术方案

本发明专利技术涉及航空航天实验技术领域，尤其是涉及一种气动光学传输效应模拟测试系统，包括光学靶标模块、大气环境模拟模块、图像接收模块和存储控制模块；光学靶标模块用于发射出光学信号；大气环境模拟模块用于生成大气云雾环境；光学靶标模拟模块发出的光学信号经过由大气环境模拟模块生成的大气云雾环境由所述图像接收模块接收采集；存储控制模块用于图像存储；所述光学标靶模块包括光纤激光器，所述光纤激光器通过光纤与准直器相连，激光束经过准直器后形成平行光，所述准直器底部设有电动升降台，所述电动升降台底部设有电动位移台。本发明专利技术能够在地面模拟目标辐射信号的光学传输过程，测量模拟大气环境的气动光学传输效应。测量模拟大气环境的气动光学传输效应。测量模拟大气环境的气动光学传输效应。

【技术实现步骤摘要】
一种气动光学传输效应模拟测试系统


[0001]本专利技术涉及航空航天实验
，尤其是涉及一种气动光学传输效应模拟测试系统。

技术介绍

[0002]随着国际形势日益严峻，对我国武器装备的性能提出了更高的要求，“看得清，打得准”是攻防武器的终极追求，如何提高武器装备的探测制导精度是需要解决的关键问题。光学探测是武器装备重要的探测手段，敌方目标必然会辐射出可见光和红外信号，但由于目标辐射信号在大气传输过程中，大气中存在的云雾等介质，会导致信号发生衰减和偏折，使探测器无法接收到目标信号或者难以识别，最终导致探测距离和探测精度降低。因此，研究大气云雾环境的气动光学传输效应对探测能力的提高非常重要。
[0003]大气云雾中存在的云滴微粒(包括液体和固体粒子)会对目标光束有反射、吸收、散射和折射作用，导致目标光束产生严重的能量衰减和方向偏移，使得探测系统成像模糊识别困难，探测距离大大缩短。研究大气环境的气动光学传输效应主要可以通过飞行试验、地面试验和数值模拟三种途径开展。飞行试验是最直接的方式，可以对真实大气开展研究，但由于飞行试验成本极其昂贵，且试验状态难以复现，因此局限性很大。数值模拟方法可以采用粒子分布模型来模拟云雾粒子的分布，进而计算其光学传输效应，但是数值模拟采用的粒子分布模型是简化模型，与真实环境仍存在差异，难以验证其准确性。
[0004]因此，针对武器装备目标探测气动光学传输效应的地面模拟测试需求，提供一种准确模拟目标辐射信号的光学传输过程的气动光学传输效应模拟测试系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种气动光学传输效应模拟测试系统，能够在地面模拟目标辐射信号的光学传输过程，测量模拟大气环境的气动光学传输效应，研究在不同状态和厚度条件下的气动光学传输规律，为武器装备目标探测的试验模拟提供一种新的试验测试手段。
[0006]本专利技术提供一种气动光学传输效应模拟测试系统，包括光学靶标模块、大气环境模拟模块、图像接收模块和存储控制模块；
[0007]所述光学靶标模块用于发射出光学信号；
[0008]所述大气环境模拟模块用于生成大气云雾环境；
[0009]所述光学靶标模拟模块发出的光学信号经过由大气环境模拟模块生成的大气云雾环境由所述图像接收模块接收采集；
[0010]所述存储控制模块用于图像存储；
[0011]所述光学标靶模块包括光纤激光器，所述光纤激光器通过光纤与准直器相连，激光束经过准直器后形成平行光，所述准直器底部设有电动升降台，所述电动升降台底部设
有电动位移台。
[0012]优选地，所述大气模拟模块包括底部水槽和玻璃框，所述玻璃框罩在所述底部水槽上方，所述玻璃框顶部设有盖板，组成一个密封环境，所述盖板底部设有支架，所述支架上放置有盛有水的雾化水槽，所述雾化水槽内放置有超声波雾化器，完全浸入水中，所述超声波雾化器通过雾化器控制器控制启动及调节功率。
[0013]优选地，所述玻璃框底部设有缺口供线缆通过。
[0014]优选地，所述底部水槽内装有水，保证系统密封性，同时回收液化的水汽。
[0015]优选地，所述电动位移台底部设有支撑装置，使得光学标靶模块离开水面。
[0016]优选地，所述图像接收模块包括相机和衰减片，所述衰减片位于所述相机镜头的一侧，所述准直器、所述衰减片和所述相机在一条直线上。
[0017]优选地，所述相机的底部设有云台，所述云台底部设有竖直方向升降台，所述竖直方向升降台底部依次设有横向位移台和纵向位移台。
[0018]优选地，所述光纤激光器为固体激光器或半导体激光器。
[0019]优选地，所述电动升降台和所述电动位移台通过升降位移控制箱控制移动。
[0020]优选地，所述玻璃框采用无色透明的有机玻璃。
[0021]有益效果：
[0022]本专利技术的气动光学传输效应模拟测试系统能够在试验室条件下实现气动光学传输效应的测量，相比于飞行试验成本更低，试验条件控制更加精确，且具有可重复性；相比于数值模拟方法更加贴近真实环境，可信度更高；相比于传统的气动光学风洞试验方法，引入了大气环境传输的影响，拓展了试验模拟的能力，提高了试验模拟的工程应用能力。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术气动光学传输效应模拟测试系统整体示意图；
[0025]图2为本专利技术光学靶标模块的示意图；
[0026]图3为本专利技术大气环境模拟模块的示意图；
[0027]图4为本专利技术图像接收模块的示意图；
[0028]图5为本专利技术经过大气传输后靶标图像的对比图；
[0029]图6为本专利技术随着云雾厚度增加的靶标图案对比度变化曲线。
[0030]附图标记说明：1
‑
光学靶标模块、2
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大气环境模拟模块、3
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图像接收模块、4
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存储控制模块、5
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准直器、6
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光纤激光器、7
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电动升降台、8
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电动位移台、9
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升降位移控制箱、10
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支撑装置、11
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盖板、12
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玻璃框、13
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底部水槽、14
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超声波雾化器、15
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雾化水槽、16
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支架、17
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大气云雾环境、18
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雾化器控制器、19
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相机、20
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衰减片、21
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云台、22
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竖直方向升降台、23
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横向位移台、24
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纵向位移台。
具体实施方式
[0031]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气动光学传输效应模拟测试系统，其特征在于，包括光学靶标模块、大气环境模拟模块、图像接收模块和存储控制模块；所述光学靶标模块用于发射出光学信号；所述大气环境模拟模块用于生成大气云雾环境；所述光学靶标模拟模块发出的光学信号经过由大气环境模拟模块生成的大气云雾环境由所述图像接收模块接收采集；所述存储控制模块用于图像存储；所述光学标靶模块包括光纤激光器，所述光纤激光器通过光纤与准直器相连，激光束经过准直器后形成平行光，所述准直器底部设有电动升降台，所述电动升降台底部设有电动位移台。2.根据权利要求1所述的气动光学传输效应模拟测试系统，其特征在于，所述大气模拟模块包括底部水槽和玻璃框，所述玻璃框罩在所述底部水槽上方，所述玻璃框顶部设有盖板，组成一个密封环境，所述盖板底部设有支架，所述支架上放置有盛有水的雾化水槽，所述雾化水槽内放置有超声波雾化器，完全浸入水中，所述超声波雾化器通过雾化器控制器控制启动及调节功率。3.根据权利要求2所述的气动光学传输效应模拟测试系统，其特征在于，所述玻璃框底部设有缺口供线缆通过。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：石伟龙，李晓辉，任少洁，王宏伟，甘才俊，康国剑，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：