射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置和方法，包括：射频信号源及馈电控制系统(1)、射频馈源(2)、红外目标源控制系统(3)、红外成像模拟器(4)、像差补偿镜组(5)、激光器及驱动系统(6)、脉冲宽度和延时模块(7)、激光调制模块(8)、中继镜头(9)、反激光透红外二色镜(10)、波束合成器(11)、偏馈反射面(12)。本发明专利技术能够实现射频、红外、激光三模共口径复合模拟目标、干扰、环境信号，为多模复合导引头提供实验室条件下的物理辐射信号。复合导引头提供实验室条件下的物理辐射信号。复合导引头提供实验室条件下的物理辐射信号。

【技术实现步骤摘要】
射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置和方法


[0001]本专利技术涉及信号模拟领域，具体地，涉及射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置和方法。更为具体是一种射频、红外、激光多模复合半实物仿真系统的目标信号模拟系统。

技术介绍

[0002]半实物仿真系统中将光学与射频两个不同频段的信号进行复合，主要有基于射频暗室阵列的射频、光学复合和基于光学仿真用五轴转台的射频、光学复合两种方式。
[0003]基于射频暗室阵列的射频、光学复合方式的典型代表有：
[0004]美国红石技术测试中心和系统仿真与开发指挥部的半实物分部联合开发的先进多光谱仿真测试验收中心(AMSTAR)，可完成毫米波(Ka波段)、长波红外(8～12μm)和近红外(1.064μm)激光三模复合制导系统的半实物仿真，主要由三轴飞行转台、毫米波目标模拟系统、长波红外目标模拟系统、近红外目标模拟系统、及目标共口径复合系统组成。目标共口径复合系统由毫米波透射、近红外漫反射屏和毫米波、长波红外、近红外波束复合器构成。漫反射屏靠近毫米波阵列放置，密封聚苯乙烯材料，其表面能够充分散入射激光，同时透射毫米波信号。毫米波、长波红外、近红外波束复合器放置在飞行器前，透射毫米波多普勒雷达信号和近红外激光点源信号，反射长波红外场景信号。
[0005]基于光学仿真用五轴转台的射频、光学复合方式的典型代表有：
[0006]论文《一种半主动激光红外雷达三模复合光学系统设计》中介绍了一种紧凑型的半主动激光、红外、雷达三模复合光学系统，半主动激光、红外光学系统采用折反式光路结构，雷达系统采用抛物面天线发射接收信号。三种导引模式共用一个主反射镜，半主动激光系统与红外系统在主反射镜处光线分离，雷达波与红外光在主反射镜共口径反射后，在次反射镜处信号分离，在紧凑空间内实现了三种导引模式的融合。由于这是无人飞行器接收端的设计，接收端雷达天线、红外探测器和激光探测器体积小，可以通过这种光学系统设计达到多模信号接收的目的。
[0007]在基于五轴转台的半实物仿真系统中，射频、红外和激光模拟器作为辐射信号模拟输出装置，体积相对无人飞行器的接收天线或探测器较大，无法直接将光学系统逆向应用于仿真模拟器的研制。
[0008]在仿真系统的目标模拟装置中，为了实现三路辐射信号进行复合输出，需要采取一种或多种波束复合方法。
[0009]专利文献CN103454773A公开的一种红外、激光、微波、毫米波共口径波束合成装置，包括红外、激光反射平面、支撑平板、空气层、调整机构。所述的红外、激光反射平面由多个子片拼接而成。支撑平板由多个子板拼接构成。调整机构用于固定支撑子片，且可实现子片的水平、垂直和纵向的调节，通过调节调整机构调节红外、激光反射平面的面型，保证各子片的红外、激光反射面在一个平面内；通过调整机构的纵向调节还可微调空气层的厚度，从而微调微波、毫米波的透过频带。调整机构具有调整完毕后锁紧的功能。该专利文献的红
外、激光、微波、毫米波共口径波束合成装置采用拼接的多层介质板组成，起到透射微波、毫米波和反射红外、激光的作用。其中，微波、毫米波信号会因介质层的存在发生折射，改变传来的传输方向；红外、激光信号被反射后基本保持原成像质量。
[0010]专利文献CN107560499A公开了一种用于毫米波、光波共口径传输装置，包括：毫米波信号源、毫米波信号探测装置、光波信号源、光波信号探测装置。所述光波信号源发出的光波信号传输至所述图案处遵循光学反射定律，以光学出射角等于入射角的方向进行传输，被所述光波信号探测装置探测，所述毫米波信号源发出的毫米波信号传输至基板的非金属表面一侧处透射并经过图案进行谐振频率选择频率，然后经过图案的谐振频率选择后在空间沿原来传输方向传输被所述毫米波信号探测装置探测。其中，毫米波信号透过该装置后可以沿原来传输方向传输；光信号经反射后图像质量下降。
[0011]还有其他特殊金属图案结构阵列材料、超材料石墨烯等可以作为毫米波、光学一体化材料，但对于光学成像质量来讲，材料的微结构带来的衍射效应大大降低了红外成像质量。

技术实现思路

[0012]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置和方法。
[0013]根据本专利技术提供的一种射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置，包括：射频信号源及馈电控制系统1、射频馈源2、红外目标源控制系统3、红外成像模拟器4、像差补偿镜组5、激光器及驱动系统6、脉冲宽度和延时模块7、激光调制模块8、中继镜头9、反激光透红外二色镜10、波束合成器11、偏馈反射面12；
[0014]射频信号源及馈电控制系统1进行射频目标信号、干扰信号和杂波信号的模拟或者多目标信号的模拟，输出给射频馈源2；射频馈源2经波束合成器11的透射和偏馈反射面12的反射准直输出射频辐射平面波信号；
[0015]红外目标源控制系统3输出红外信号到红外成像模拟器4进行目标信号、干扰信号、环境信号的模拟，或者进行多目标信号的模拟，得到红外模拟信号；红外模拟信号通过像差补偿镜组5，再经过反激光透红外二色镜10、反红外波束合成器11的反射，以及偏馈反射面12的反射实现红外物理辐射平行光束的模拟；
[0016]激光器及驱动系统6辐射出连续激光，脉冲展宽和延时模块7输出含有延时和脉宽信息的信号，经过激光调制模块8，输出激光强度和脉冲宽度、周期被调制后的激光脉冲信号，经过中继镜头9、反激光透红外二色镜10、反激光波束合成器11和偏馈反射面12的反射实现激光脉冲物理辐射的模拟。
[0017]优选地，射频信号源及馈电控制系统1包括极化控制模块101、幅相分配模块102、幅相控制模块103和幅相合成模块104；多个信号中的每个信号首先分别经过各自的极化控制模块101输出任意极化电磁波信号，再分别通过各自的幅相分配模块102将单一信号均分成三路信号，然后通过各自的幅相控制模块103对每一路的幅相信号进行调制，最后通过各自的幅相合成模块104将多路信号合成到构成阵列的射频馈源2，实现多路信号的模拟；
[0018]射频馈源2包括馈源第一天线201、馈源第二天线202、馈源第三天线203，分别对所述多个信号进行处理；
[0019]所述多个信号包括目标信号、干扰信号、杂波信号，或者包括多个目标信号。
[0020]优选地，射频馈源2的射频天线采用多个Vivaldi宽频带微带天线，分为8GHz
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12GHz、12GHz
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18GHz、26GHz
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40GHz三个频段；根据模拟信号的频段需求，更换相应频段的天线；机械结构上有相应频段天线的定位销，保证天线相位中心的对准。
[0021]优选地，红外成像模拟器4采用MOS电阻阵列，产生512
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512阵列规模的红外图像，模拟复杂红外目标、干扰和环境；像差补偿镜组5采用透射式光学系统，工作波段同时满足中波红外和长波红外；波束合成器11和偏馈反射面12光学工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置，其特征在于，包括：射频信号源及馈电控制系统(1)、射频馈源(2)、红外目标源控制系统(3)、红外成像模拟器(4)、像差补偿镜组(5)、激光器及驱动系统(6)、脉冲宽度和延时模块(7)、激光调制模块(8)、中继镜头(9)、反激光透红外二色镜(10)、波束合成器(11)、偏馈反射面(12)；射频信号源及馈电控制系统(1)进行射频目标信号、干扰信号和杂波信号的模拟或者多目标信号的模拟，输出给射频馈源(2)；射频馈源(2)经波束合成器(11)的透射和偏馈反射面(12)的反射准直输出射频辐射平面波信号；红外目标源控制系统(3)输出红外信号到红外成像模拟器(4)进行目标信号、干扰信号、环境信号的模拟，或者进行多目标信号的模拟，得到红外模拟信号；红外模拟信号通过像差补偿镜组(5)，再经过反激光透红外二色镜(10)、反红外波束合成器(11)的反射，以及偏馈反射面(12)的反射实现红外物理辐射平行光束的模拟；激光器及驱动系统(6)辐射出连续激光，脉冲展宽和延时模块7输出含有延时和脉宽信息的信号，经过激光调制模块(8)，输出激光强度和脉冲宽度、周期被调制后的激光脉冲信号，经过中继镜头(9)、反激光透红外二色镜(10)、反激光波束合成器(11)和偏馈反射面(12)的反射实现激光脉冲物理辐射的模拟。2.根据权利要求1所述的射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置，其特征在于，射频信号源及馈电控制系统(1)包括极化控制模块101、幅相分配模块102、幅相控制模块103和幅相合成模块104；多个信号中的每个信号首先分别经过各自的极化控制模块101输出任意极化电磁波信号，再分别通过各自的幅相分配模块102将单一信号均分成三路信号，然后通过各自的幅相控制模块103对每一路的幅相信号进行调制，最后通过各自的幅相合成模块104将多路信号合成到构成阵列的射频馈源(2)，实现多路信号的模拟；射频馈源(2)包括馈源第一天线201、馈源第二天线202、馈源第三天线203，分别对所述多个信号进行处理；所述多个信号包括目标信号、干扰信号、杂波信号，或者包括多个目标信号。3.根据权利要求1所述的射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置，其特征在于，射频馈源(2)的射频天线采用多个Vivaldi宽频带微带天线，分为8GHz
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12GHz、12GHz
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18GHz、26GHz
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40GHz三个频段；根据模拟信号的频段需求，更换相应频段的天线；机械结构上有相应频段天线的定位销，保证天线相位中心的对准。4.根据权利要求1所述的射频、红外、激光三模共口径复合目标模拟装置，其特征在于，红外成像模拟器(4)采用MOS电阻阵列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳红，柴娟芳，田义，王超峰，杜溢华，朱斐越，杨扬，陆志沣，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：