CN108871832B - 一种红外导引头免拆卸在线标定系统 - Google Patents

一种红外导引头免拆卸在线标定系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种红外导引头免拆卸在线标定系统，包括：二维运动平台单元、标定单元、直流稳压电源及测试计算机；所述二维运动平台单元包括：步进电机驱动器、步进电机Ⅰ、X轴丝杠螺母装置Ⅰ、步进电机Ⅱ、Y轴丝杠螺母装置Ⅱ及二维运动平台；所述标定单元包括：弹载黑体、标准黑体及非均匀特性模拟装置；所述测试计算机，安装图像采集卡与串口通讯卡，图像采集卡用于采集红外导引头图像数据，串口通讯卡用于控制弹载黑体和非均匀特性模拟装置的温度，并控制二维运动平台单元执行相应的动作。本发明通过计算机控制弹载黑体、标准黑体、非均匀特性模拟装置的成像切换，可实现标定实验的自动化流程，可用于红外成像导引头产品维护保障。

Description

一种红外导引头免拆卸在线标定系统
技术领域
本发明涉及红外导引头技术领域，特别是涉及一种红外导引头免拆卸在线标定系统。
背景技术
在红外成像制导应用中，为满足红外导引头成像探测灵敏度和空间分辨力的要求，常常需要对红外导引头进行非均匀性校正。非均匀性校正包括基于黑体辐射标定的非均匀性校正和基于场景的自适应校正，基于黑体辐射标定算法实时性好，算法速度具有优势，易于硬件实现，但随着工作时间的变长和环境的改变，该方法存在参数容易漂移的缺点，而基于场景的自适应校正虽然依靠帧间运动即可对红外探测器进行非均匀性校正，但在硬件上难以实现算法。在制导武器在进入大气层之前利用弹载黑体对红外导引头实时在线标定则会克服上述技术缺陷，本专利提供一种红外导引头免拆卸在线标定系统对弹载黑体标定结果进行测试，以使弹载黑体达到真实应用目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种红外导引头免拆卸在线标定系统。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种红外导引头免拆卸在线标定系统，包括：二维运动平台单元、标定单元、直流稳压电源及测试计算机；
所述二维运动平台单元包括：步进电机驱动器、步进电机Ⅰ1、X轴丝杠螺母装置Ⅰ2、步进电机Ⅱ7、Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8及二维运动平台9；
所述步进电机Ⅰ1和步进电机Ⅱ7分别安装于二维运动平台9的X轴丝杠螺母装置Ⅰ2和Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8上，通过步进电机驱动器驱动步进电机实现二维运动平台9的水平面X、Y轴运动；
所述标定单元包括：弹载黑体3、标准黑体4及非均匀特性模拟装置5；
所述弹载黑体3用于模拟真实的弹载黑体产品；所述标准黑体4用于对红外导引头6的非均匀性进行测试，并对红外导引头6进行在线标定；所述非均匀特性模拟装置5可以辐射出带有典型非均匀性纹路的非均匀红外光线，用于对红外导引头6的非均匀性进行强化；所述弹载黑体3、标准黑体4及非均匀特性模拟装置5沿Y轴方向从前到后依次固定连接在二维运动平台9上方；所述二维运动平台9的水平面X、Y轴运动，用于驱动弹载黑体3、标准黑体4和非均匀特性模拟装置5进行成像切换；
所述红外导引头6固定安装于安装支架10上方，并安装于二维运动平台9的右侧；
所述测试计算机安装有图像采集卡与串口通讯卡，图像采集卡用于采集红外导引头6图像数据，串口通讯卡用于控制弹载黑体3和非均匀特性模拟装置5的温度，并控制二维运动平台单元执行相应的动作；
所述直流稳压电源用于给二维运动平台单元、标定单元及红外导引头6进行供电，由测试计算机控制各路供电切换。
在上述方案的基础上，所述弹载黑体3为1个小型简易红外黑体辐射源，可设定弹载黑体3的辐射温度。
在上述方案的基础上，所述标准黑体4为1个高精度的标准红外黑体辐射源。
在上述方案的基础上，优选地，所述弹载黑体3体积小，质量轻，可通过通讯卡串口进行调温并且温度控制精度可达到0.2℃。
在上述方案的基础上，优选地，所述非均匀性特性模拟装置5采用表面纹路机加工处理及发射漆非均匀性涂覆的方式实现辐射非均匀的红外光，使得红外导引头6非均匀性增强。
本发明的有益效果如下：
本发明红外导引头免拆卸在线标定系统通过测试计算机控制弹载黑体、标准黑体、非均匀特性模拟装置的成像切换，可实现标定实验的自动化流程，可用于红外成像导引头产品维护保障。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明的系统组成框图。
图2本发明中系统机械结构示意图。
附图标记：
1 步进电机Ⅰ
2 X轴丝杠螺母装置Ⅰ
3 弹载黑体
4 标准黑体
5 非均匀特性模拟装置
6 红外导引头
7 步进电机Ⅱ
8 Y轴丝杠螺母装置Ⅱ
9 二维运动平台
10 安装支架
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
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。
如图1所示的红外导引头免拆卸在线标定系统组成框图，包括：二维运动平台单元、标定单元、直流稳压电源及测试计算机；
所述二维运动平台单元包括：步进电机驱动器、步进电机Ⅰ1、X轴丝杠螺母装置Ⅰ2、步进电机Ⅱ7、Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8及二维运动平台9；
所述步进电机Ⅰ1和步进电机Ⅱ7分别安装于二维运动平台9的X轴丝杠螺母装置Ⅰ2和Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8上，通过步进电机驱动器驱动步进电机实现二维运动平台9的水平面X、Y轴运动；
所述标定单元包括：弹载黑体3、标准黑体4及非均匀特性模拟装置5；
所述弹载黑体3用于模拟真实的弹载黑体产品；所述标准黑体4用于对红外导引头6的非均匀性进行测试，并对红外导引头6进行在线标定；所述非均匀特性模拟装置5可以辐射出带有典型非均匀性纹路的非均匀红外光线，用于对红外导引头6的非均匀性进行强化；所述弹载黑体3、标准黑体4及非均匀特性模拟装置5沿Y轴方向从前到后依次固定连接在二维运动平台9上方；所述二维运动平台9的水平面X、Y轴运动，用于驱动弹载黑体3、标准黑体4和非均匀特性模拟装置5进行成像切换；
所述红外导引头6固定安装于安装支架10上方，并安装于二维运动平台9的右侧；
所述测试计算机安装有图像采集卡与串口通讯卡，图像采集卡用于采集红外导引头6图像数据，串口通讯卡用于控制弹载黑体3和非均匀特性模拟装置5的温度，并控制二维运动平台单元执行相应的动作；
所述直流稳压电源用于给二维运动平台单元、标定单元及红外导引头6进行供电，由测试计算机控制各路供电切换。
在上述方案的基础上，所述弹载黑体3为1个小型简易红外黑体辐射源，可设定弹载黑体3的辐射温度。
在上述方案的基础上，所述标准黑体4为1个高精度的标准红外黑体辐射源。
在上述方案的基础上，优选地，所述弹载黑体3体积小，质量轻，可通过通讯卡串口进行调温并且温度控制精度可达到0.2℃。
在上述方案的基础上，优选地，所述非均匀性特性模拟装置5采用表面纹路机加工处理及发射漆非均匀性涂覆的方式实现辐射非均匀的红外光，使得红外导引头6非均匀性增强。
如图2所示的系统机械结构三维示意图，在线标定试验按照如下过程进行：
1)首先步进电机驱动丝杠螺母装置将非均匀特性模拟装置5对准红外导引头6成像，强制使得红外导引头6的均匀性变差，以模拟其长时间存放引起的均匀性下降问题；
2)其次步进电机驱动Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8将标准黑体4对准红外导引头6成像，测试其非均匀性参数；
3)然后步进电机驱动Y轴丝杠螺母装置Ⅱ8将弹载黑体3对准红外导引头6成像进行非均匀性校正；
4)最后再次使用标准黑体4成像，测试弹载黑体3校正后的非均匀性参数，评估弹载黑体3标定的效果；
5)重复上述过程。
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。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种红外导引头免拆卸在线标定系统，其特征在于，包括：二维运动平台单元、标定单元、直流稳压电源及测试计算机；
所述二维运动平台单元包括：步进电机驱动器、步进电机Ⅰ(1)、X轴丝杠螺母装置Ⅰ(2)、步进电机Ⅱ(7)、Y轴丝杠螺母装置Ⅱ(8)及二维运动平台(9)；
所述步进电机Ⅰ(1)和步进电机Ⅱ(7)分别安装于二维运动平台(9)的X轴丝杠螺母装置Ⅰ(2)和Y轴丝杠螺母装置Ⅱ(8)上，通过步进电机驱动器驱动步进电机实现二维运动平台(9)的水平面X、Y轴运动；
所述标定单元包括：弹载黑体(3)、标准黑体(4)及非均匀特性模拟装置(5)；
所述弹载黑体(3)用于模拟真实的弹载黑体产品；所述标准黑体(4)用于对红外导引头(6)的非均匀性进行测试，并对红外导引头(6)进行在线标定；所述非均匀特性模拟装置(5)可以辐射出带有典型非均匀性纹路的非均匀红外光线，用于对红外导引头(6)的非均匀性进行强化；所述弹载黑体(3)、标准黑体(4)及非均匀特性模拟装置(5)沿Y轴方向从前到后依次固定连接在二维运动平台(9)上方；所述二维运动平台(9)的水平面X、Y轴运动，用于驱动弹载黑体(3)、标准黑体(4)和非均匀特性模拟装置(5)进行成像切换；
所述红外导引头(6)固定安装于安装支架(10)上方，并安装于二维运动平台(9)的右侧；
所述测试计算机安装有图像采集卡与串口通讯卡，图像采集卡用于采集红外导引头(6)图像数据，串口通讯卡用于控制弹载黑体(3)和非均匀特性模拟装置(5)的温度，并控制二维运动平台单元执行相应的动作；
所述直流稳压电源用于给二维运动平台单元、标定单元及红外导引头(6)进行供电，由测试计算机控制各路供电切换。
2.如权利要求1所述的红外导引头免拆卸在线标定系统，其特征在于，所述弹载黑体(3)为1个小型简易红外黑体辐射源，可设定弹载黑体(3)的辐射温度。
3.如权利要求1所述的红外导引头免拆卸在线标定系统，其特征在于，所述标准黑体(4)为1个高精度的标准红外黑体辐射源。
4.如权利要求1所述的红外导引头免拆卸在线标定系统，其特征在于，所述弹载黑体(3)体积小，质量轻，通过通讯卡串口进行调温并且温度控制精度达到0.2℃。
5.如权利要求1所述的红外导引头免拆卸在线标定系统，其特征在于，所述非均匀性特性模拟装置(5)采用表面纹路机加工处理及发射漆非均匀性涂覆的方式实现辐射非均匀的红外光，使得红外导引头(6)非均匀性增强。
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