用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，属于成像测试技术领域。该装置包括主舱、放置被测产品的辅舱，辅舱内提供测试要求的环境温度。主舱为密封腔体，舱内产生长波红外光线照射至所述辅舱内的被测产品的入瞳处。本发明专利技术无需使用空间真空室或冷却光学元件，就能够降低常温测试装置的背景辐射噪声，以相对较低的成本进行多种类型的测试。型的测试。型的测试。

【技术实现步骤摘要】
用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置


[0001]本专利技术涉及一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，属于现代成像测试


技术介绍

[0002]空间长波红外成像系统在军事和民用领域都有广泛应用，将采集对象辐射的长波光信号并形成数字图像，其探测性能的准确性直接关系到空间长波红外成像系统执行空间任务的能力。一般空间长波红外成像系统地面进行性能测试过程中需要配备相应的真空低温测试系统，在实验过程中从准备到开展性能测试到最终实验结果，相关的准备过程时间长、成本高。为提高空间长波红外成像系统性能测试试验的效率、降低时间成本和经济成本，需要对现有的真空低温测试系统进行升级改造。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：
[0005]用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，包括主舱、辅舱；
[0006]所述辅舱内放置被测产品，提供测试要求的环境温度；
[0007]所述主舱为密封腔体，舱内产生长波红外光线照射至所述辅舱内的被测产品的入瞳处。
[0008]优选的，主舱包括目标模拟源、准直光学系统、运动平台、低温辐射源；
[0009]所述目标模拟源产生模拟目标辐射特性的长波红外光线，并经所述准直光学系统变成平行光发射出去；
[0010]所述运动平台承载目标模拟源，通过控制目标源在准直光学系统的像面范围内进行一维运动来模拟目标的运动状态；
[0011]所述低温辐射源发出低温辐射对主舱降温，提供的低温辐射小于180K。
[0012]优选的，所述准直光学系统包括镀金板和平行光管；
[0013]镀金板为表面镀金的光滑金属平板，将低温辐射源产生的低温辐射镜面反射出去；镀金板的中心设有模拟光斑大小的光阑孔，用于透过目标模拟源产生的长波红外光线，并将长波红外光线投射至平行光管；
[0014]平行光管为离轴式平行光管，将入射的长波红外光线转变成平行光并照射在被测产品的入瞳处。
[0015]优选的，所述运动平台控制目标模拟源在平行光管的像面位置进行一维运动。
[0016]优选的，所述目标模拟源为低温黑体，调控温度范围覆盖
‑
120℃～80℃。
[0017]优选的，辅舱内设有第二运动平台，被测产品位于第二运动平台上，用以控制被测产品的入瞳与平行光管的相对位置。
[0018]优选的，主舱内与辅舱内均充满氮气。
[0019]优选的，主舱内还设有目标强度衰减器，通过改变目标辐射源发出长波红外光线信号的衰减量来调节模拟目标信号的强弱。
[0020]优选的，在主舱内的不同位置上设置露点探测仪，实时监控主舱内的水气密度。
[0021]优选的，在主舱与辅舱之间设置自动闸板阀，控制主舱与辅舱之间的通断。
[0022]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0023](1)本专利技术不需要大量的冷源进行制冷，仅通过低温辐射源的辐射降温，不需要达到深冷的状态即可进行相关测试，解决了传统真空低温测试系统准备过程中需要提供大量的液氮来对舱内设备等进行长时间制冷和保温等问题。
[0024](2)本专利技术通过充氮气的方式排尽舱室内的水汽和二氧化碳，解决了传统真空低温测试系统准备过程中需要抽真空等时间长、成本高等问题，为空间长波红外成像系统的大规模试验和应用奠定了基础。
[0025](3)本专利技术在光路传输过程中经过的都是反射镜，无校正镜和透镜等部件，降低了校正镜和透镜等自辐射的影响。
[0026](4)本专利技术在满足长波红外成像系统地面性能测试需求的基础上，其系统背景噪声的等效黑体辐射温度达到180K左右，有效地降低了测试装置的背景噪声。
附图说明
[0027]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0030]本专利技术提出了一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，如图1所示，选用一大一小的两个密封舱室通过自动闸板阀进行对接。小舱为辅舱，舱内放置被测产品，同时辅舱为被测产品提供相应的工作环境，根据试验需求提供不同的环境温度。
[0031]大舱为主舱，舱内放置目标模拟源、准直光学系统、目标源的运动平台、低温辐射源、目标强度衰减器。目标模拟源的辐射信号经准直光学系统变成平行光发射出去，运动平台通过控制目标源在准直光学系统的像面范围内进行一维运动来模拟目标的运动状态。低温辐射源产生冷背景的辐射信号并通过准直光学系统发射出去。
[0032]目标模拟源为目标黑体源，主要产生可模拟远距离目标的辐射特性。低温辐射源通过辐射降温的方式提供冷背景环境。
[0033]准直光学系统包括镀金板、平行光管。镀金板为表面镀金的金属平板，表面光滑平整，将低温辐射源的低温辐射镜面反射出去，同时镀金板的中心留有一个可模拟光斑大小的光阑孔，用于透过目标辐射源的辐射信号。平行光管为离轴式平行光管，将目标辐射源出射的点目标信号转变成平行光并传输。
[0034]目标强度衰减器用于控制装置出射信号的强弱，模拟目标辐射能量的大小。
[0035]运动平台是用来承载目标辐射源和镀金板的一维运动平台，用来模拟目标的一维运动。
[0036]低温辐射源的温度小于180K，用于降低目标辐射光路上的背景辐射。通过低温辐射源提供的冷背景及经镀金板镜面反射低温辐射，实现系统背景噪声的等效黑体辐射温度达到180K左右，有效地降低了测试装置的背景噪声。
[0037]两舱内均充满氮气，降低舱内的水汽含量，避免低温辐射下水汽在光学镜片表面结霜起雾。自动闸板阀可方便地控制主舱与辅舱之间的通断，便于被测产品的切换，利于多批量次产品的测试。试验准备过程中，自动闸板阀关闭，确保两舱互不干涉；试验进行过程中，自动闸板阀打开，确保主舱内模拟目标的辐射信号不受阻碍的传输至辅舱内被测产品的光路中，目标模拟源辐射的长波红外光线通过镀金板上的光阑孔及平行光管照射在被测产品的入瞳处，从而完成被测产品的地面测试任务。
[0038]利用本装置的测试方法为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，包括主舱、辅舱；所述辅舱内放置被测产品，提供测试要求的环境温度；所述主舱为密封腔体，舱内产生长波红外光线照射至所述辅舱内的被测产品的入瞳处。2.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，主舱包括目标模拟源、准直光学系统、运动平台、低温辐射源；所述目标模拟源产生模拟目标辐射特性的长波红外光线，并经所述准直光学系统变成平行光发射出去；所述运动平台承载目标模拟源，通过控制目标源在准直光学系统的像面范围内进行一维运动来模拟目标的运动状态；所述低温辐射源发出低温辐射对主舱降温，提供的低温辐射小于180K。3.根据权利要求2所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，所述准直光学系统包括镀金板和平行光管；镀金板为表面镀金的光滑金属平板，将低温辐射源产生的低温辐射镜面反射出去；镀金板的中心设有模拟光斑大小的光阑孔，用于透过目标模拟源产生的长波红外光线，并将长波红外光线投射至平行光管；平行光管为离轴式平行光管，将入射的长波红外光线转变成平行光并照射在被测产品的入瞳处。4.根据权利要求3所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈飞，刘文好，周卫文，史庆杰，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：