CN110736390A - 显示单元模块、系统和多谱段兼容的自适应伪装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示单元模块、系统和多谱段兼容的自适应伪装系统，该显示单元模块为六边形或菱形的多层堆叠的平面结构，外层至内层依次包括：透明频率选择表面层、偏光膜、扩散膜、导光板、反射膜、可调谐频率选择表面层、导热介质基板、铝基板、以及控制电路板。多个显示单元模块拼接成特征显示系统。该自适应伪装系统包括：用于采集周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息的背景感知系统，用于对所述周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息进行缩放、分割、拼接及重构处理的数据分析与处理系统，以及用于接收和分别执行对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息的特征显示系统。本发明能实现多谱段兼容的自适应伪装。

Description

显示单元模块、系统和多谱段兼容的自适应伪装系统

技术领域

本发明涉及自适应伪装技术领域，尤其涉及一种显示单元模块、系统和多谱段兼容的自适应伪装系统。

背景技术

在现代高技术战争中，随着多波段探测技术的迅速发展，军事目标可能同时受到来自可见光、红外、雷达及激光等多波段、全方位的探测，并最终遭到精确制导武器致命性的打击。多波段兼容的伪装装置可以降低军事目标被发现的概率，有效提高军事目标在战场上的生存能力。自适应伪装技术是一种多学科、交叉融合的使目标全天候、全过程、全时段与周围的自然背景相融合的智能化伪装技术，需要装备动、静状态都具有伪装效果，发展多谱段兼容自适应伪装装备是隐身技术发展的大势所趋。

目前对自适应伪装的研究大多数还处于单波段阶段，在现代信息化战争中，随着高侦查技术以及多光谱、热红外、雷达等多方位探测手段的运用，单波段的自适应伪装已经不能满足现代战争的伪装要求。因此，研究开发出一种具有多谱段兼容的自适应伪装系统就成为该技术领域急待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种显示单元模块、系统和多谱段兼容的自适应伪装系统，用以解决单波段的自适应伪装系统不能对抗多方位探测手段的伪装要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种显示单元模块，为六边形或菱形的多层堆叠的平面结构，外层至内层依次包括：透明频率选择表面层、偏光膜、扩散膜、导光板、反射膜、可调谐频率选择表面层、导热介质基板、铝基板、以及控制电路板；控制电路板的正面的边缘装设有多个LED灯珠，控制电路板的正面的中部还贴设有热电片。

优选地，导光板为高可见光透明度的透明板材，反射膜贴覆于导光板的背面，扩散膜贴覆于导光板的正面，且导光板的六边形的边缘处的侧面开设有多个灯珠槽孔，电路板上的多个LED灯珠一一对应嵌入灯珠槽孔。

优选地，偏光膜覆于扩散膜上，透明频率选择表面层为ITO透明导电材料层或者PEDOT透明导电材料层，透明频率选择表面层通过激光刻蚀、沉积刻蚀、丝网印刷或喷墨打印在偏光膜上直接制备得到。

优选地，可调谐频率选择表面为主动电子元器件、可变形材料或其他电导率可调控材料。

本发明还提供一种特征显示系统，为由多个正六边形的显示单元模块拼接组成，或者，由多个菱形的显示单元模块拼合成正六边形的多个显示单元模块组后再拼接组成，或者，由多个正六边形的显示单元模块以及多个菱形的显示单元模块混合拼接组成，其中，正六边形的或者菱形的显示单元模块为上述的显示单元模块。

优选地，还包括控制电路，控制电路用于分别控制每一个显示单元模块的可见光、热红外和雷达的模拟信息；

本发明还提供一种多谱段兼容的自适应伪装系统，包括：

背景感知系统，用于采集周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息，并发送给数据分析与处理系统；

数据分析与处理系统，用于对周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息进行缩放、分割、拼接及重构处理，将周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息分割多个六边形要素单元，为每个六边形要素单元分配对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，发送给特征显示系统；

如上述的特征显示系统，用于接收和分别执行每个六边形要素单元对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，以重组成与周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息一致的整体伪装。

优选地，背景感知系统，包括：

可见光传感器，用于采集周围环境可见光特征信息；

热红外传感器，用于采集周围环境热红外特征信息；

和雷达传感器，用于采集周围环境的雷达特征信息。

优选地，可见光、热红外和雷达的模拟信息为颜色、温度和雷达反射率。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的显示单元模块以及特征显示系统，采用透明频率选择表面与铝基板构成雷达吸波结构，实现雷达吸波与可见光、热红外伪装兼容；反射膜与铝基板之间为可调谐频率选择表面和导热介质基板，与最上层透明频率选择表面层实现宽频吸波可协调功能，可协同达到雷达可协调吸波效果，并可与可见光和红外同步变化，并且单元平面结构适合拼接成任何平面或者不规则的表面形状，能实现多单元组合的可见光、热红外、雷达三个谱段的自适应伪装。

2、本发明的多谱段兼容的自适应伪装系统，结构简单、易于安装、响应时间短，可实现可见光、热红外及雷达三个谱段都能够自适应调控的多谱段兼容自适应伪装，并且，伪装的内容可随环境的变化而适应性的变化，避免了季节以及天气变化而造成的伪装失败，使得伪装更贴合周围环境。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例1的显示单元模块的分解结构示意图；

图2是本发明优选实施例1的显示单元模块的截面结构示意图；

图3是本发明优选实施例2的特征显示系统的结构示意图；

图4是本发明优选实施例3的多谱段兼容的自适应伪装系统的结构示意图。

图中各标号表示：

1、透明频率选择表面层；2、偏光膜；3、扩散膜；4、导光板；5、反射膜；6、可调谐频率选择表面层；7、导热介质基板；8、铝基板；9、控制电路板；10、LED灯珠；11、热电片；12、灯珠槽孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

图1是本实施例中所称的显示单元模块的分解结构示意图，图2是本实施例的显示单元模块的截面结构示意图。而本实施例中的显示单元模块，为六边形或菱形的多层堆叠的平面结构，外层至内层依次包括：透明频率选择表面层1、偏光膜2、扩散膜3、导光板4、反射膜5、可调谐频率选择表面层6、导热介质基板7、铝基板8、以及控制电路板9；控制电路板9的正面的边缘装设有多个LED灯珠10，控制电路板9的正面的中部还贴设有热电片11。

采用透明频率选择表面与铝基板8构成雷达吸波结构，实现雷达吸波与可见光、热红外伪装兼容；反射膜5与铝基板8之间为可调谐频率选择表面和导热介质基板7，与最上层透明频率选择表面层1实现宽频吸波可协调功能，可协同达到雷达可协调吸波效果，并可与可见光和红外同步变化。并且单元平面结构适合拼接成任何平面或者不规则的表面形状，能实现多单元组合的可见光、热红外、雷达三个谱段的自适应伪装。

实施时，导光板4为高可见光透明度的透明板材，且导光板4的六边形的边缘处的侧面开设有多个灯珠槽孔12，电路板上的多个LED灯珠10一一对应嵌入灯珠槽孔12，构成可见光自适应伪装显示单元。反射膜5贴覆于导光板4的背面，扩散膜3贴覆于导光板4的正面，偏光膜2覆于扩散膜3上，透明频率选择表面层1为ITO透明导电材料层或者PEDOT透明导电材料层，透明频率选择表面层1通过激光刻蚀、沉积刻蚀、丝网印刷或喷墨打印在偏光膜2上直接制备得到。透明红外发射率层为透明频率选择表面层1，以铝基板8作为导电背板，则就构成了一个典型的雷达吸波结构。

本实施例中，在反射膜5与铝基板8之间的可调谐频率选择表面和导热介质基板7(如FR4板等)层，可把热电片11的热量顺利传到导光板4层，同时配合最上层透明频率选择表面实现宽频可调谐吸波。可调谐频率选择表面主要基于PIN二极管等主动电子元器件、液态金属等可变形材料或其他电导率可调控材料，与最上层透明频率选择表面配合实现宽频吸波可调谐功能。

本实施例中，控制电路板9为复合材料或铝质PCB板，控制电路板9的背面印制及贴设有LED控制电路及对应芯片，可在控制电路板9的正面设置热电片11，热电片11可以铺设在控制电路板9上与背面的电路连接，或者通过在控制电路板9上开设浅的槽孔，将热电片11嵌设在控制电路板9里面，热电片11的表面突出于控制电路板9的平面。实施时，可在铝基板8的朝向控制电路板9的背面的中部设置供容纳突出于电路板平面的热电片11的热电片11槽孔。槽孔为方形，热电片11为半导体热电制冷片或者电卡热电片11。铝基板8上的热电片11槽孔使得热电片11与铝基板8之间的热传导更佳。由于铝基板8的热导率高，能够把热量快速扩散到整个铝基板8，导光板4的温度也会随之改变。

优选地，可调谐频率选择表面为主动电子元器件、可变形材料或其他电导率可调控材料。

实施例2：

参见图3，本发明还提供一种特征显示系统，为由多个正六边形的显示单元模块拼接组成，或者，由多个菱形的显示单元模块拼合成正六边形的多个显示单元模块组后再拼接组成，或者，由多个正六边形的显示单元模块以及多个菱形的显示单元模块混合拼接组成，其中，正六边形的或者菱形的显示单元模块为实施例1中的显示单元模块。采用六边形或者菱形结构，可以任意拼接成任意形状或者平面，并且通过对显示模块的分别控制，可以实现多种图案的伪装。

本实施例中，特征显示系统还包括控制电路，控制电路用于分别控制每一个显示单元模块的可见光、热红外和雷达的模拟信息。

实施例3：

参见图4，本发明还提供一种多谱段兼容的自适应伪装系统，包括：背景感知系统、数据分析与处理系统以及实施例2的特征显示系统。其中，背景感知系统用于采集周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息，并发送给数据分析与处理系统；数据分析与处理系统用于对周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息进行缩放、分割、拼接及重构处理，将周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息分割多个六边形要素单元，为每个六边形要素单元分配对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，发送给特征显示系统；特征显示系统用于接收和分别执行每个六边形要素单元对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，以重组成与周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息一致的整体伪装。

通过上述结构，可实现结构简单、易于安装、响应时间短，可实现可见光、热红外及雷达三个谱段都能够自适应调控的多谱段兼容自适应伪装，并且，伪装的内容可随环境的变化而适应性的变化，避免了季节以及天气变化而造成的伪装失败，使得伪装更贴合周围环境。

其中，本实施例中，背景感知系统可包括：可见光传感器，用于采集周围环境可见光特征信息；热红外传感器，用于采集周围环境热红外特征信息；和雷达传感器，用于采集周围环境的雷达特征信息。可见光传感器可以是可见光摄像头或者多光谱照相机等任意一种，热红外传感器为贴片式温度传感器，雷达传感器为雷达散射计。通过车载可见光摄像头、红外热像仪、雷达探测仪等组成背景感知系统，以用于获取以车辆为中心的四周的可见光图像、红外图像、雷达散射特征等，作为自适应伪装系统的数据源。

本实施例中，数据分析与处理系统包括多媒体处理器、解码器、缩放器和内存控制器等。多媒体处理器是一个具有数据转换、数据对比、数据输出的集成电路模块，包括模数/数模转换器、比较器。解码器通过图像及数据处理与分析系统对采集到的数据进行解码，得到合适的数据格式；然后对可见光数据进行缩放、分割、拼接、重构等处理，进而对数据进行重排和分配所述特征显示系统进行控制，使伪装目标表面的颜色、表面温度和雷达信号随环境的变化而变化，实现可见光、热红外可变与雷达可调谐吸波等多谱段兼容自适应伪装的目的。可见光、热红外和雷达的模拟信息为颜色、温度和雷达反射率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种显示单元模块，其特征在于，为六边形或菱形的多层堆叠的平面结构，外层至内层依次包括：透明频率选择表面层(1)、偏光膜(2)、扩散膜(3)、导光板(4)、反射膜(5)、可调谐频率选择表面层(6)、导热介质基板(7)、铝基板(8)、以及控制电路板(9)；所述控制电路板(9)的正面的边缘装设有多个LED灯珠(10)，所述控制电路板(9)的正面的中部还贴设有热电片(11)。

2.根据权利要求1所述的显示单元模块，其特征在于，所述导光板(4)为高可见光透明度的透明板材，所述反射膜(5)贴覆于所述导光板(4)的背面，所述扩散膜(3)贴覆于所述导光板(4)的正面，且所述导光板(4)的六边形的边缘处的侧面开设有多个灯珠槽孔(12)，所述电路板上的多个LED灯珠(10)一一对应嵌入所述灯珠槽孔(12)。

3.根据权利要求2所述的显示单元模块，其特征在于，所述偏光膜(2)覆于所述扩散膜(3)上，所述透明频率选择表面层(1)为ITO透明导电材料层或者PEDOT透明导电材料层，所述透明频率选择表面层(1)通过激光刻蚀、沉积刻蚀、丝网印刷或喷墨打印在所述偏光膜(2)上直接制备得到。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示单元模块，其特征在于，所述可调谐频率选择表面为主动电子元器件、可变形材料或其他电导率可调控材料。

5.一种特征显示系统，其特征在于，为由多个正六边形的显示单元模块拼接组成，或者，由多个菱形的显示单元模块拼合成正六边形的多个显示单元模块组后再拼接组成，或者，由多个正六边形的显示单元模块以及多个菱形的显示单元模块混合拼接组成，其中，所述正六边形的或者菱形的显示单元模块为权利要求1至4中任一项所述的显示单元模块。

6.根据权利要求5所述的特征显示系统，其特征在于，还包括控制电路和反馈电路，所述控制电路用于分别控制每一个显示单元模块的可见光、热红外和雷达的模拟信息。

7.一种多谱段兼容的自适应伪装系统，其特征在于，包括：

背景感知系统，用于采集周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息，并发送给数据分析与处理系统；

数据分析与处理系统，用于对所述周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息进行缩放、分割、拼接及重构处理，将所述周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息分割多个六边形要素单元，为每个六边形要素单元分配对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，发送给特征显示系统；

如权利要求5或6所述的特征显示系统，用于接收和分别执行每个六边形要素单元对应的可见光、热红外和雷达的模拟信息，以重组成与周围环境背景的可见光、热红外和雷达的特征信息一致的整体伪装。

8.根据权利要求7所述的多谱段兼容的自适应伪装系统，其特征在于，所述背景感知系统，包括：

可见光传感器，用于采集周围环境可见光特征信息；

热红外传感器，用于采集周围环境热红外特征信息；

和雷达传感器，用于采集周围环境的雷达特征信息。

9.根据权利要求7所述的多谱段兼容的自适应伪装系统，其特征在于，可见光、热红外和雷达的模拟信息为颜色、温度和雷达反射率。

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