CN105487410B - 一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法 - Google Patents

Abstract

一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，通过将全场景激光目标模拟器置于五轴转台的两轴转台上，激光导引头置于五轴转台的三轴转台上，利用仿真计算机解算出飞行器的运动轨迹，并将解算出的飞行器数据传输至五轴转台、全场景激光目标模拟器的主控计算机，主控计算机依据仿真计算机实时解算的仿真结果产生相应的控制指令，且控制指令经激光发射系统实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头实际作战环境高度相似的激光光斑，以参与地面半实物仿真试验，试验效果好，人工劳动强度小，具有良好的通用性，适用范围广，可在阵地、试验室等任意场所使用。

Description

一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法

技术领域

本发明涉及激光导引头仿真模拟技术领域，尤其涉及一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法。

背景技术

激光制导武器在进行半实物仿真试验时，需要激光目标模拟器给予激光导引头提供一个与真实环境相同的目标环境，现阶段广泛使用的激光投影漫反射目标模拟器具有模拟效果逼真的特点，但同样存在不足：设备本身体积大，重量重，联调试验易受场地、环境等因素限制，且试验工作量较大，需要一定人力、物力进行保障。

因此，构建一个基于全场景激光目标模拟器的半实物仿真试验平台适用于大多数试验场地，且全场景激光目标模拟器体积小，重量轻，能够为激光导引头提供一个全景测试及仿真画面，并可参与地面半实物仿真试验，已经成为本领域技术人员亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，通过将全场景激光目标模拟器置于五轴转台的两轴转台上，激光导引头置于五轴转台的三轴转台上，利用仿真计算机解算出飞行器的运动轨迹，并将解算出的飞行器数据传输至五轴转台、全场景激光目标模拟器的主控计算机，主控计算机依据仿真计算机实时解算的仿真结果产生相应的控制指令，且控制指令经激光发射系统实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头实际作战环境高度相似的激光光斑，以参与地面半实物仿真试验，从而达到试验目的，具体步骤如下：

A）组装半实物仿真试验元件，将全场景激光目标模拟器置于五轴转台的两轴转台上，激光导引头置于五轴转台的三轴转台上，仿真计算机分别与五轴转台、全场景激光目标模拟器连接，全场景激光目标模拟器内设置有主控计算机，主控计算机与激光发射系统连接；

B）待半实物仿真试验元件组装完毕后，仿真计算机通过动力学、运动学方程解算出飞行器的运动轨迹，并通过光纤将飞行器数据传输至五轴转台、全场景激光目标模拟器的主控计算机；

C）全场景激光目标模拟器的主控计算机依据仿真计算机实时解算的仿真结果产生相应的控制指令，以控制高能激光器发射能量、脉宽和编码满足任务要求的激光脉冲，激光脉冲经准直扩束镜传输至光栏，通过光栏控制光斑的大小及实现可变衰减器能量连续可调，最后经光学准直镜组，实时控制光斑特征模拟系统在模拟靶板上生成一个与激光导引头实际作战环境有较高置信水平的激光光斑，至此，为放置在三轴转台上的激光导引头提供一个接近实战的目标，用于参与地面半实物仿真试验。

在本发明中，五轴转台包括三轴转台与两轴转台。

在本发明中，激光发射系统包括光学准直镜组、平动发射机构、密封箱体、滚珠丝杠机构、光栏、准直扩束镜及高能激光器；其中，主控计算机与高能激光器连接，通过主控计算机产生的控制指令以控制高能激光器发射能量、脉宽和编码满足任务要求的激光脉冲，密封箱体内一侧安装有平动发射机构，并在平动发射机构一端外侧的密封箱体上安装有光学准直镜组，平动发射机构上设置有光栏，平动发射机构内设置有可变衰减器，准直扩束镜设置在光栏一侧，且平动发射机构与滚珠丝杠机构连接，通过滚珠丝杠机构带动平动发射机构上下调节光栏控制光斑的大小及实现可变衰减器能量连续可调，高能激光器与准直扩束镜连接。

在本发明中，光学准直镜组与光栏、准直扩束镜处于同一水平线，用于传输激光脉冲。

在本发明中，平动发射机构通过转轴与滚珠丝杠机构连接。

在本发明中，高能激光器通过光纤与准直扩束镜连接。

有益效果：

1）本发明具有良好的通用性，在地面试验中可实现对多型号激光导引头的目标模拟；

2）本发明适用范围广，可在阵地、试验室等任意场所使用；

3）本发明中全场景激光目标模拟器体积小，重量轻，能够为激光导引头提供全景测试及仿真画面，并可参与地面半实物仿真试验，试验效果好，人工劳动强度小。

附图说明

图1是本发明的较佳实施例的系统连接示意图。

图2是本发明的较佳实施例中的激光发射系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1~图2的一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，包括激光导引头1、五轴转台2、三轴转台3、两轴转台4、仿真计算机5、全场景激光目标模拟器6、主控计算机7及激光发射系统8，激光发射系统8包括光纤9、光学准直镜组10、平动发射机构11、密封箱体12、滚珠丝杠机构13、光栏14、准直扩束镜15及高能激光器16；通过全场景激光目标模拟器6模拟激光导引头1在接近真实飞行环境下对目标实施攻击的仿真试验环境，并经激光发射系统8实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头1实际作战环境有较高置信水平的激光光斑，以参与地面半实物仿真试验，达到试验目的，具体步骤如下：

A）半实物仿真试验过程中，全场景激光目标模拟器6置于五轴转台2的两轴转台4上，激光导引头1置于五轴转台2的三轴转台3上；

B）仿真计算机5通过动力学、运动学方程解算出飞行器的运动轨迹，并通过光纤9将飞行器数据送给各个仿真设备；

C）全场景激光目标模拟器6的主控计算机7依据仿真计算机5实时解算的仿真结果以及其产生相应的控制指令，控制高能激光器16发射能量、脉宽和编码满足任务要求的激光脉冲，经准直扩束镜15后，通过光栏14控制光斑的大小以及可变衰减器实现能量连续可调，再经光学准直镜组10后，实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头1实际作战环境有较高置信水平的激光光斑，至此，为放置在三轴转台3上的激光导引头1提供了一个接近实战的目标，用于参与地面半实物仿真试验。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，其特征在于，通过将全场景激光目标模拟器置于五轴转台的两轴转台上，激光导引头置于五轴转台的三轴转台上，利用仿真计算机解算出飞行器的运动轨迹，并将解算出的飞行器数据传输至五轴转台、全场景激光目标模拟器的主控计算机，主控计算机依据仿真计算机实时解算的仿真结果产生相应的控制指令，且控制指令经激光发射系统实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头实际作战环境高度相似的激光光斑，以参与地面半实物仿真试验，从而达到试验目的；激光发射系统包括光学准直镜组、平动发射机构、密封箱体、滚珠丝杠机构、光栏、准直扩束镜及高能激光器；其中，主控计算机与高能激光器连接，密封箱体内一侧安装有平动发射机构，并在平动发射机构一端外侧的密封箱体上安装有光学准直镜组，平动发射机构上设置有光栏，平动发射机构内设置有可变衰减器，准直扩束镜设置在光栏一侧，且平动发射机构与滚珠丝杠机构连接，通过滚珠丝杠机构带动平动发射机构上下调节光栏控制光斑的大小及实现可变衰减器能量连续可调，高能激光器与准直扩束镜连接，具体步骤如下：

A）组装半实物仿真试验元件，将全场景激光目标模拟器置于五轴转台的两轴转台上，激光导引头置于五轴转台的三轴转台上，仿真计算机分别与五轴转台、全场景激光目标模拟器连接，全场景激光目标模拟器内设置有主控计算机，主控计算机与激光发射系统连接；

B）待半实物仿真试验元件组装完毕后，仿真计算机通过动力学、运动学方程解算出飞行器的运动轨迹，并通过光纤将飞行器数据传输至五轴转台、全场景激光目标模拟器的主控计算机；

C）全场景激光目标模拟器的主控计算机依据仿真计算机实时解算的仿真结果产生相应的控制指令，以控制高能激光器发射能量、脉宽和编码满足任务要求的激光脉冲，激光脉冲经准直扩束镜传输至光栏，通过光栏控制光斑的大小及实现可变衰减器能量连续可调，最后经光学准直镜组，实时控制光斑特征，生成一个与激光导引头实际作战环境有较高置信水平的激光光斑，至此，为放置在三轴转台上的激光导引头提供一个接近实战的目标，用于参与地面半实物仿真试验。

2.根据权利要求1所述的一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，其特征在于，五轴转台包括三轴转台与两轴转台。

3.根据权利要求1所述的一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，其特征在于，光学准直镜组与光栏、准直扩束镜处于同一水平线，用于传输激光脉冲。

4.根据权利要求1所述的一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，其特征在于，平动发射机构通过转轴与滚珠丝杠机构连接。

5.根据权利要求1所述的一种半主动激光导引头半实物仿真目标模拟方法，其特征在于，高能激光器通过光纤与准直扩束镜连接。