一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及旋转飞行体的姿态信息获取与处理技术领域，尤其涉及一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置，包括四轴中波红外传感器、四轴长波红外传感器、四路中波红外传感器信号处理模块、四路长波红外传感器信号处理模块、数据处理模块、数据传输模块、存储模块、电源模块和壳体；使用中波红外传感器和长波红外传感器进行红外辐射数据采集，分别通过两种四路信号调理模块对双波段红外传感器输出信号进行变换、放大和滤波，然后通过数据处理模块把电压信号进行模数转换，保存在存储模块内，在测试结束后通过数据传输模块发送给上位机。本发明专利技术用于旋转飞行体红外辐射姿态测试，各模块集成度高，具有高可靠性、高准确度等优点。高准确度等优点。高准确度等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置


[0001]本专利技术涉及旋转飞行体的姿态信息获取与处理
，尤其涉及一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置。

技术介绍

[0002]随着红外技术的飞速发展，关于天地红外辐射场姿态测试技术的研究越来越多，相关研究表明：该技术是一种绝对姿态测试方法，不受旋转飞行体加速度的影响，被动方式工作，没有发射源，隐蔽性好，对不同类型的旋转飞行体都适用。
[0003]目前，已有研究人员使用双波段红外姿态解算方法联合其他传感器进行姿态测试，例如发表在《IEEEAccess》上的论文“Dual
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BandInfraredRadiationfor RotatingMissileAttitudeMeasurementandInterferenceCompensation”，该文章使用了一种两轴双波段红外辐射姿态测试装置进行姿态解算，一定程度上提高了红外姿态测试的抗干扰能力，但该装置只能在无太阳干扰的情况下使用。
[0004]而目前多轴红外辐射姿态测试相关研究例如专利CN114413908A：“一种太阳干扰影响下的四轴长波红外辐射姿态补偿方法”，该专利公开了一种四轴长波红外辐射姿态补偿方法，其使用四轴长波红外辐射姿态测试装置，相较于双轴红外辐射姿态测试装置，其可靠性和精确性有显著提高，但此装置只考虑了太阳辐射的影响，并未考虑云层辐射的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置，用于给基于红外辐射的旋转飞行体姿态测试，各模块集成度高，具有高可靠性、高准确度等优点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置，包括四轴中波红外传感器、四轴长波红外传感器、四路中波红外传感器信号处理模块、四路长波红外传感器信号处理模块、数据处理模块、数据传输模块、存储模块、电源模块和壳体；
[0008]所述四轴中波红外传感器与四路中波红外传感器信号处理模块连接，所述四轴长波红外传感器与四路长波红外传感器信号处理模块连接，所述四路中波红外传感器信号处理模块和四路长波红外传感器信号处理模块均通过数据处理模块分别与数据传输模块和存储模块连接；
[0009]所述四轴中波红外传感器和四轴长波红外传感器，其布阵如下：一个中波红外传感器和一个长波红外传感器为一组双波段红外传感器，两传感器沿旋转飞行体轴心方向紧靠垂直排列在外壳表面，并沿旋转飞行体横截面的圆周方向，每90
°
布置一组；一组双波段红外传感器分别安装在中波红外传感器固定孔和长波红外传感器固定孔内；这里中波红外传感器固定孔和长波红外传感器固定孔的孔壁上设有定位槽以防止传感器转动，且固定孔内加工了传感器接插件切口，便于引线连接。
[0010]所述四路中波红外传感器信号处理模块用以对四轴中波红外传感器信号进行变换、滤波和放大处理，所述四路长波红外传感器信号处理模块用以对四轴长波红外传感器信号进行滤波和放大处理；所述四路中波红外传感器信号处理模块和四路长波红外传感器信号处理模块分别为第一PCB板和第二PCB板，所述第一PCB板和第二PCB板叠放固定于壳体内部；
[0011]所述数据处理模块用以对经四路中波红外传感器信号处理模块和四路长波红外传感器信号处理模块处理过后的双波段红外传感器数据进行模数转换，并将其存储在与之相连的存储模块中；
[0012]所述数据传输模块用以将存储在存储模块的通道红外传感器数据上传到上位机；所述数据处理模块、数据传输模块和存储模块制成第三PCB板，叠放固定于壳体内部；
[0013]所述电源模块用以对电源进行电平转换和滤除毛刺处理，并为装置的各个模块提供所需电压；所述电源模块制成第四PCB板，叠放固定于壳体内部；
[0014]所述壳体用以固定双波段红外传感器、数据接口、第一PCB板和第二PCB板，其中数据接口的开孔位于壳体顶部，数据接口采用快插接头。
[0015]优选地，所述四轴中波红外传感器采用四个Lms43PD
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03
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CG，所述四轴长波红外传感器采用四个HMSP11F5.5。
[0016]优选地，所述四路中波红外传感器信号处理模块包括将四轴中波红外传感器输出的电流信号变换为电压信号、滤波、以及使用两片AD620仪表放大器进行两级放大；所述四路长波红外传感器信号处理模块包括对四轴长波红外传感器输出的电压信号进行滤波并使用AD620对其进行两级放大。
[0017]优选地，所述数据处理模块采用STM32H730作为主控芯片，所述数据处理模块内置有AD模组。
[0018]优选地，所述电源模块采用18650锂电池作为电源，通过AMS1117
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5.0、MAX8881EUT33、MAX8881EUT25和MC34063A作为稳压芯片提供相应所需的电压值。
[0019]通过采用上述技术方案：使用中波红外传感器和长波红外传感器进行红外辐射数据采集，分别通过两种四路信号调理模块对双波段红外传感器输出信号进行变换、放大和滤波，然后通过数据处理模块把电压信号进行模数转换，保存在存储模块内，在测试结束后通过数据传输模块发送给上位机。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1、本专利技术采用四轴双波段红外传感器，避免了两轴双波段红外传感器在受到太阳或云层干扰时误差过大的问题，同时相较于四轴长波红外辐射姿态测试显著提高了对云层的抗干扰能力。
[0022]2、本专利技术包括双波段红外传感器，信号调理模块，数据处理模块，数据传输模块、电源模块和壳体结构，各模块集成度高，壳体结构可靠。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的结构框图；
[0024]图2为本专利技术中的传感器模块设置在旋转飞行体内部的半剖面示意图；
[0025]图3为本专利技术与两轴双波段红外辐射姿态测试装置的横滚角误差对比曲线图；
[0026]图4为本专利技术与两轴双波段红外辐射姿态测试装置的俯仰角误差对比曲线图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本专利技术的优点和特征，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚的界定。本专利技术所描述的实施例仅仅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的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。
[0028]如图1所示，一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置，包括四轴中波红外传感器1、四轴长波红外传感器2、四路中波红外传感器信号处理模块3、四路长波红外传感器信号处理模块4、数据处理模块5、数据传输模块6、存储模块7、电源模块8和壳体9。
[0029]所述四轴中波红外传感器1与四路中波红外传感器信号处理模块3连接，所述四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四轴双波段红外辐射姿态测试装置，其特征在于，包括四轴中波红外传感器(1)、四轴长波红外传感器(2)、四路中波红外传感器信号处理模块(3)、四路长波红外传感器信号处理模块(4)、数据处理模块(5)、数据传输模块(6)、存储模块(7)、电源模块(8)和壳体(9)；所述四轴中波红外传感器(1)与四路中波红外传感器信号处理模块(3)连接，所述四轴长波红外传感器(2)与四路长波红外传感器信号处理模块(4)连接，所述四路中波红外传感器信号处理模块(3)和四路长波红外传感器信号处理模块(4)均通过数据处理模块(5)分别与数据传输模块(6)和存储模块(7)连接；所述四轴中波红外传感器(1)和四轴长波红外传感器(2)，其布阵如下：一个中波红外传感器和一个长波红外传感器为一组双波段红外传感器，两传感器沿旋转飞行体轴心方向紧靠垂直排列在外壳表面，并沿旋转飞行体横截面的圆周方向，每90
°
布置一组；一组双波段红外传感器分别安装在中波红外传感器固定孔(10)和长波红外传感器固定孔(11)内；所述四路中波红外传感器信号处理模块(3)用以对四轴中波红外传感器(1)信号进行变换、滤波和放大处理，所述四路长波红外传感器信号处理模块(4)用以对四轴长波红外传感器(2)信号进行滤波和放大处理；所述四路中波红外传感器信号处理模块(3)和四路长波红外传感器信号处理模块(4)分别为第一PCB板(12)和第二PCB板(13)，所述第一PCB板(12)和第二PCB板(13)叠放固定于壳体(9)内部；所述数据处理模块(5)用以对经四路中波红外传感器信号处理模块(3)和四路长波红外传感器信号处理模块(4)处理过后的双波段红外传感器数据进行模数转换，并将其存储在与之相连的存储模块(7)中；所述数据传输模块(6)用以将存储在存储模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐淼淼，张子强，孙强，卜雄洙，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：