CN105716471A - 一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法，属于光学模拟仿真与测试技术领域。现有用于模拟二维转动的二轴转台体积、重量较大，旋转过程中转动惯量较大，很难对高频率的抖动进行模拟。本发明即抖动模拟系统（1）包括航向抖动模拟系统（3）和俯仰抖动模拟系统（4），它们能够分别模拟导弹在飞行过程中航向方向和俯仰方向上的一维抖动，从而实现了对导弹的二维抖动模拟。应用本发明，可以精确地模拟导弹在飞行过程中因气动力而产生的抖动现象，从而能够对导引头光学系统适应抖动的成像性能进行测试。

Description

一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法

技术领域

本发明属于光学模拟仿真与测试技术领域，主要涉及一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法。

背景技术

激光制导是激光制导设备发出经过编码的激光光束，该光束经目标漫反射后被导引头光学系统接收。导引头光学系统通过对接收的激光进行编码可以识别目标及其能量大小，从而判断目标的位置。但激光制导导弹在飞行过程中会因气动力而产生剧烈的抖动现象，需要对导引头光学系统适应抖动的成像性能进行测试。但外场试验成本高、耗时长，且检测效果受到诸多条件的限制，因此，通过抖动模拟系统对导弹进行抖动模拟来检测导引头光学系统适应抖动的成像性能就显得尤为重要。

目前，导弹在飞行过程中的抖动模拟主要通过三轴转台完成。三轴转台由台体和控制柜组成，其中台体上能够装载导引头，它由内框、中框和外框组成，并分别模拟导弹的自旋、俯仰抖动和航向抖动；控制柜与台体连接，通过力矩电机控制台体的转动。但由于三轴转台体积、重量较大，这导致其旋转过程中转动惯量较大，因而很难对高频率的往复振动或抖动进行模拟。由此来看，现有技术尚未很好地解决目标高频抖动模拟的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法,该方法能够准确的模拟导弹因气动力而产生的抖动现象，从而实现对导引头光学系统适应抖动的成像性能进行测试。

本发明采用的技术方案是：

抖动模拟系统（1）包括航向抖动模拟系统（3）和俯仰抖动模拟系统（4），它们能够分别模拟导弹在航向方向和俯仰方向的一维抖动。

所述抖动模拟系统工作在平行光路中。

所述航向抖动模拟系统的结构包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、夹持架（7）和振镜镜片（8），其中振镜镜片在振镜电机的驱动下在航向方向进行一维抖动。

所述俯仰抖动模拟系统的结构包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、振镜支座（10）、夹持架（7）和振镜镜片（9），其中振镜镜片在振镜电机的驱动下在俯仰方向进行一维抖动。

现有用于模拟二维转动的二轴转台体积、重量较大，旋转过程中转动惯量较大，很难对高频率的抖动进行模拟。本发明的有益效果是：抖动模拟系统包括航向抖动模拟系统和俯仰抖动模拟系统，两个系统能够分别准确地模拟导弹在飞行过程中航向和俯仰方向上的一维抖动，从而能够准确模拟导弹在飞行过程中因气动力而产生的二维抖动现象。

附图说明

图1是激光目标及干扰模拟器的光路原理图；

图2是航向抖动系统的结构图；

图3是俯仰抖动系统的结构图；

图4是抖动模拟系统的光路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示，激光目标及干扰模拟器包括抖动模拟系统（1）和光学耦合系统（2），它可以在实验室条件下模拟目标及干扰信号来对激光导引头光学系统的性能进行测试。激光发射器发出的激光光束首先进入抖动模拟系统（1），该系统能够实现激光光束的二维快速抖动。从抖动模拟系统出射的激光光束进入光学耦合系统（2），由于光学耦合系统的视场覆盖导引头光学系统的视场，因此由该系统出射的激光光束最终进入导引头光学系统，完成对导引头光学系统适应抖动的成像性能测试。

所述抖动模拟系统由垂直水平面放置的航向抖动模拟系统（3）和平行水平面放置的俯仰抖动模拟系统（4）组成，用来模拟导弹在飞行过程中因气动力而产生的抖动现象。抖动模拟系统属于比较精细的位置控制系统，采用振镜电机进行驱动，其控制分辨率可以达到0.003°。抖动模拟系统工作在平行光路中，这样可以避免振镜镜片的抖动对光学系统的成像质量产生影响。

所述航向抖动模拟系统的结构如图2所示，包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、夹持架（7）和振镜镜片1（8），其中振镜镜片1在振镜电机的带动下可在航向方向上进行一维抖动。

所述俯仰抖动模拟系统的结构如图3所示，包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、振镜支座（10）、夹持架（7）和振镜镜片2（9），其中振镜镜片2在振镜电机的带动下可在俯仰方向上进行一维抖动，且该抖动方向与振镜镜片1的抖动方向相互正交，从而可以实现对导弹的二维抖动模拟。

所述振镜电机是一种特殊的摆动电机，其最高振动频率为10Hz，最大抖动角度为±0.6°，满足导弹在飞行过程中因气动力而产生的最大抖动频率和最大抖动角度。

抖动模拟系统的具体工作过程如下：

如图4所示，激光发射器（12）发出具有一定能量且光斑大小可变的激光目标光束，该目标光束经过光学耦合镜组（11）后以平行光的形式入射至航向抖动模拟系统的振镜镜片1（8）上。由于振镜电机可带动振镜镜片1（8）在航向方向产生一维抖动，这样就使入射至振镜镜片1上的激光光束在航向方向上也产生一维抖动。从振镜镜片1上反射的激光光束入射至俯仰抖动模拟系统的振镜镜片2（9）上，由于振镜镜片2（9）在振镜电机的带动下在俯仰方向产生一维抖动，且该抖动方向与振镜镜片1（8）的抖动方向相互正交，这样就使入射至振镜镜片2上的激光光束又在俯仰方向上产生一维抖动，从而实现了激光光束在导引头视场内的二维快速抖动，完成了导弹在气动力作用下的二维抖动模拟。

Claims (4)

1.一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法，其特征是，抖动模拟系统（1）包括航向抖动模拟系统（3）和俯仰抖动模拟系统（4）。

2.根据权利要求1所述的一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法，其特征是，所述抖动模拟系统工作在平行光路中。

3.根据权利要求1所述的一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法，

其特征是，所述航向抖动模拟系统的结构包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、夹持架（7）和振镜镜片（8），其中振镜镜片在振镜电机的驱动下在航向方向进行一维抖动。

4.根据权利要求1所述的一种采用电磁吸附反射镜模拟目标抖动的方法，其特征是，所述俯仰抖动模拟系统的结构包括振镜电机（5）、转接法兰（6）、振镜支座（10）、夹持架（7）和振镜镜片（9），其中振镜镜片在振镜电机的驱动下在俯仰方向进行一维抖动。