CN107340793B - 一种通用模拟目标光源的实现装置及其使用方法 - Google Patents

一种通用模拟目标光源的实现装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种通用模拟目标光源的实现装置，包括：光源组合单元、光源控制装置、计算机；所述光源组合单元，用于模拟静态或动态的可见目标光源或非可见目标光源；所述光源控制装置，用于给光源组合单元的供电以及发送计算机传送的控制指令给所述光源组合单元，并采集所述光源组合单元的实时状态给计算机；所述计算机，用于向光源控制装置发送控制指令和接收光源控制装置反馈的光源组合单元的实时状态并实时显示。本发明实现装置可实现在地面测试中通用的、远程可控的、多自由度的模拟目标光源，可充分验证飞行器目标识别、捕获设备的性能。

Description

一种通用模拟目标光源的实现装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及光源模拟技术领域。更具体地，涉及一种通用模拟目标光源的实现装置及其使用方法。
背景技术
飞行器在飞行段的关键技术环节之一就是根据控制系统要求对目标的识别、捕获。
通过对识别方式的总结，目前对飞行目标的识别可分为可见光目标识别与非可见光目标识别两种类型。由于飞行中对目标识别捕获的快速反应要求，飞行器需要在地面测试阶段完成各特性目标不同状态下的识别、捕获验证。这样就要求飞行器在收到识别命令后极短时间内完成目标的识别和捕获动作。
由于目标体积、表层材质、飞行轨迹的差异，导致目标光源的强度、跟踪识别方式又各不相同。为了满足飞行器在飞行过程中对目标的有效识别与捕获，在地面对模拟目标的识别、捕获验证演显得尤为重要。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种通用模拟目标光源的实现装置，该装置可实现在地面测试中通用的、远程可控的、多自由度的模拟目标光源，弥补当前地面验证方式中诸如流程复杂、目标源不可控、通用性不强等缺陷。
本发明的另一个目的在于提供一种通用模拟目标光源的装置的使用方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种通用模拟目标光源的实现装置，包括：光源组合单元、光源控制装置、计算机；光源组合单元与光源控制装置之间通过电缆连接，光源控制装置与计算机之间通过网线连接；
所述光源组合单元，本发明实现装置的模拟核心，用于模拟静态或动态的可见目标光源或非可见目标光源；
所述光源控制装置，本发明实现装置的控制核心，用于给光源组合单元的供电以及发送计算机传送的控制指令给所述光源组合单元，并采集所述光源组合单元的实时状态给计算机；
所述计算机，是本发明实现装置的核心，用于向光源控制装置发送控制指令和接收光源控制装置反馈的光源组合单元的实时状态并实时显示。
优选地，所述可见准直光源，用于模拟静态或动态的可见目标光源；
所述非可见准直光源，用于模拟静态或动态的非可见目标光源；
所述遮光挡板，用于协助捕获设备捕获前自身校正以及控制可见目标光源和非可见目标光源的出现或消失；
所述姿态控制云台，用于根据驱动电机A和驱动电机B输出的角位移量，完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；
所述驱动电机A，用于为姿态控制云台水平旋转提供动力输出和大步进或小步进角位移；
所述驱动电机B，用于为姿态控制云台俯仰提供动力输出和大步进或小步进角位移。
进一步，所述光源控制装置用于控制可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，控制驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量，控制遮光挡板开闭合动作；并实时采集可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息。
进一步，所述计算机用于设置光源组合单元内可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，设置驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量，设置遮光挡板开闭合动作；接收光源控制装置对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息的时实采集，并时实显示。
进一步，所述非可见目标光源为波长范围为0.78～1000μm的红外光。
本发明进一步提供了一种通用模拟目标光源的实现装置的使用方法，包括以下步骤：
1)当进行静态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源和/或非可见准直光源供电，并将可见目标光源和/或非可见目标光源调整到捕获视场中某一位置保持静止，完成可见目标光源和/或非可见目标光源的模拟；
2)当进行动态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态进行设定，对光源组合单元中的驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源和/或非可见准直光源供电，通过控制驱动电机A和驱动电机B在水平上大步进或小步进左右旋转移动、或者俯仰大步进或小步进上下运动、或二者串行组合、或并行组合运动实现对姿态控制云台的操纵，根据工作时序完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；计算机接收光源控制装置实时采集的可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息等并实时显示出来。
进一步，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置控制遮光挡板开闭合动作，遮光挡板闭合时，用于遮蔽可见准直光源和非可见准直光源，制造出纯色大背景，供捕获设备捕获前自检校正。
进一步，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置通过控制遮光挡板开闭合动作，当遮光挡板闭合时，进行可见目标光源和非可见目标光源的消失的故障模拟；当遮光挡板打开时，通过控制可见准直光源的供电或断电，进行可见目标光源的出现或消失的故障模拟。
由于非可见准直光源供电后需要一个短暂时间来稳定，不可通过供断电来模拟非可见目标光源的出现或消失的故障模拟，因此，只能通过遮光挡板来控制。
本发明的有益效果如下：
本发明实现装置通过计算机、光源控制装置来精确静态或动态模拟不同特性的目标光源，实现了目标光源的自动化测试，充分验证了飞行器目标识别、捕获设备的性能；实现了光源多自由度、远程可控；实现了小步长调整，满足捕获视场内的精度调节需求，且有较好的通用性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出一种通用模拟目标光源的装置连接框图
图2本发明光源组合单元结构轴侧视的示意图。
其中，1、可见准直光源，2、非可见准直光源，3、遮光挡板，4、姿态控制云台，5、驱动电机A，6、驱动电机B。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
一种通用模拟目标光源的实现装置，如图1所示，包括：光源组合单元、光源控制装置、计算机；光源组合单元与光源控制装置之间通过电缆连接，光源控制装置与计算机之间通过网线连接；
所述光源组合单元，用于模拟静态或动态的可见目标光源或非可见目标光源；
所述光源控制装置，用于给光源组合单元的供电以及发送计算机传送的控制指令给所述光源组合单元，并采集所述光源组合单元的实时状态给计算机；
所述计算机，用于向光源控制装置发送控制指令和接收光源控制装置反馈的光源组合单元的实时状态并实时显示。
本发明实现装置的模拟核心为光源组合单元，包括可见准直光源1、非可见准直光源2、遮光挡板3、姿态控制云台4、驱动电机A 5、驱动电机B 6；
其中，所述可见准直光源1，用于模拟静态或动态的可见目标光源；
所述非可见准直光源2，用于模拟静态或动态的非可见目标光源；
所述遮光挡板3，用于协助捕获设备捕获前自身校正以及控制可见目标光源和非可见目标光源的出现或消失；
所述姿态控制云台4，用于根据驱动电机A5和驱动电机B 6输出的角位移量，完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；
所述驱动电机A 5，用于为姿态控制云台4水平旋转提供动力输出和大步进/小步进角位移；
所述驱动电机B 6，用于为姿态控制云台4俯仰提供动力输出和大步进/小步进角位移。
本发明实现装置的控制核心为光源控制装置，可控制光源组合单元内可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态，控制驱动电机A 5和驱动电机B 6的工作时序、角位移量，控制遮光挡板3开闭合动作；并实时采集光源组合单元内可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态，姿态控制云台4的位置，驱动电机A5和驱动电机B 6运行状态信息。
本发明实现装置的核心为计算机，用于设置光源组合单元内可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态，设置驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量，设置遮光挡板3开闭合动作；接收光源控制装置对可见准直光源1和可见准直光源2的工作状态，姿态控制云台4的位置，驱动电机A5和驱动电机B 6运行状态信息的时实采集，并时实显示。
本发明一种通用模拟目标光源的实现装置的使用方法，包括以下步骤：
1)当进行静态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源1和/或非可见准直光源2供电，并将可见目标光源和/或非可见目标光源调整到捕获视场中某一位置保持静止，完成可见目标光源和/或非可见目标光源的模拟；
2)当进行动态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态进行设定，对光源组合单元中的驱动电机A 5和驱动电机B 6的工作时序、角位移量进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源1和/或非可见准直光源2供电，通过控制驱动电机A 5和驱动电机B 6在水平上大步进或小步进左右旋转移动、或者俯仰大步进或小步进上下运动、或二者串行组合、或并行组合运动实现对姿态控制云台的操纵，根据工作时序完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；计算机接收光源控制装置实时采集的可见准直光源1和非可见准直光源2的工作状态，姿态控制云台4的位置，驱动电机A 5和驱动电机B 6运行状态信息等并实时显示出来。
进一步，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板3的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置控制遮光挡板3开闭合动作，遮光挡板3闭合时，用于遮蔽可见准直光源1和非可见准直光源2，制造出纯色大背景，供捕获设备捕获前自检校正。
进一步，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板3的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置通过控制遮光挡板3开闭合动作，当遮光挡板3闭合时，进行可见目标光源和非可见目标光源的消失的故障模拟；当遮光挡板3打开时，通过控制可见准直光源1的供电或断电，进行可见目标光源的出现或消失的故障模拟。
由于非可见准直光源2供电后需要一个短暂时间来稳定，不可通过供断电来模拟非可见目标光源的出现/消失，因此，只能通过遮光挡板3来控制。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种通用模拟目标光源的实现装置的使用方法，其特征在于，
所述实现装置包括：光源组合单元、光源控制装置、计算机；
所述光源组合单元，用于模拟静态或动态的可见目标光源或非可见目标光源；
所述光源控制装置，用于给光源组合单元的供电以及发送计算机传送的控制指令给所述光源组合单元，并采集所述光源组合单元的实时状态给计算机；
所述计算机，用于向光源控制装置发送控制指令和接收光源控制装置反馈的光源组合单元的实时状态并实时显示；以及，
所述使用方法包括以下步骤：
1)当进行静态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源和/或非可见准直光源供电，并将可见目标光源和/或非可见目标光源调整到捕获视场中某一位置保持静止，完成可见目标光源和/或非可见目标光源的模拟；
2)当进行动态目标模拟时，根据模拟测试要求，在计算机中对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态进行设定，对光源组合单元中的驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量进行设定，光源控制装置根据预先在计算机中的设定参数对可见准直光源和/或非可见准直光源供电，通过控制驱动电机A和驱动电机B在水平上大步进或小步进左右旋转移动、或者俯仰大步进或小步进上下运动、或二者串行组合、或并行组合运动实现对姿态控制云台的操纵，根据工作时序完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；计算机接收光源控制装置实时采集的可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息等并实时显示出来。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置控制遮光挡板开闭合动作，遮光挡板闭合时，用于遮蔽可见准直光源和非可见准直光源，制造出纯色大背景，供捕获设备捕获前自检校正。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，在整个模拟测试中，通过在计算机中对遮光挡板的开闭合动作的时序进行设定，光源控制装置通过控制遮光挡板开闭合动作，当遮光挡板闭合时，进行可见目标光源和非可见目标光源的消失的故障模拟；当遮光挡板打开时，通过控制可见准直光源的供电或断电，进行可见目标光源的出现或消失的故障模拟。
4.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述光源组合单元，包括可见准直光源、非可见准直光源、遮光挡板、姿态控制云台、驱动电机A、驱动电机B；
其中，所述可见准直光源，用于模拟静态或动态的可见目标光源；
所述非可见准直光源，用于模拟静态或动态的非可见目标光源；
所述遮光挡板，用于协助捕获设备捕获前自身校正以及控制可见目标光源和非可见目标光源的出现或消失；
所述姿态控制云台，用于根据驱动电机A和驱动电机B输出的角位移量，完成可见目标光源和/或非可见目标光源运动轨迹的模拟；
所述驱动电机A，用于为姿态控制云台水平旋转提供动力输出和大步进或小步进角位移；
所述驱动电机B，用于为姿态控制云台俯仰提供动力输出和大步进或小步进角位移。
5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述光源控制装置用于控制可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，控制驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量，控制遮光挡板开闭合动作；并实时采集可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息。
6.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述计算机用于设置光源组合单元内可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，设置驱动电机A和驱动电机B的工作时序、角位移量，设置遮光挡板开闭合动作；接收光源控制装置对可见准直光源和非可见准直光源的工作状态，姿态控制云台的位置，驱动电机A和驱动电机B运行状态信息的时实采集，并时实显示。
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