[发明专利]红外微波复合目标源校准装置

权利要求书

1.一种红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，包括红外测角装置、微波测角装置、专用工装夹具和监视器，其中，红外测角装置与微波测角装置通过专用工装夹具安装在导引头的旋转支架上，专用工装夹具保证红外测角装置的光轴、微波测角装置的接收天线电轴和导引头的旋转支架的机械轴的三轴重合，所述导引头的旋转支架的机械轴与导引头的弹轴重合；红外测角装置包括红外热像仪和视频传输线，所述视频传输线分别与所述红外热像仪和监视器连接，所述红外热像仪用于测量得到红外目标源光斑，并通过视频传输线将红外目标源光斑传输给监视器进行实时显示；所述微波测角装置包括四元阵校准接收天线、第一变频链路、第二变频链路和微波矢量网络分析仪，所述四元阵校准接收天线有四个结构完全相同的天线喇叭，组成一个共面的相位测量天线阵列，两个天线喇叭分一组，一组构成方位接收天线，另一组构成俯仰接收天线，所述方位接收电线通过第一变频链路或第二变频链路与所述微波矢量网络分析仪连接，所述俯仰接收天线通过第二变频链路或第一变频链路与所述微波矢量网络分析仪连接，所述四元阵校准接收天线用于接收微波目标源通过发射天线辐射的微波信号并通过第一变频链路和第二变频链路发送至微波矢量网络分析仪，所述微波矢量网络分析仪用于对接收到的微波信号进行比相处理，即测量一对方位接收天线和一对俯仰接收天线接收到的信号相位差并输出到监视器；所述监视器分别与红外测角装置、微波测角装置连接，用于对红外测角装置输出的红外目标源光斑和对微波测角装置输出的一对方位接收天线和一对俯仰接收天线接收到的信号之间的相位差分别进行处理，得到红外微波复合目标源的红外目标方位、微波目标方位及红外与微波目标方位偏差。

2.如权利要求1所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述红外热像仪设计为长焦距工作模式，其尾部物理接口与导引头相同，并保证红外热像仪的光学轴线与导引头同轴。

3.如权利要求1所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述红外热像仪包括红外镜头和与所述红外镜头连接的红外焦平面探测器，红外镜头根据标定要求而设计定制，起到平行光管的作用，将红外目标源透射出的平行光会聚于红外焦平面探测器上。

4.如权利要求3所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述红外焦平面探测器选用44～176mm双视场变焦镜头＋25μm非制冷探测器。

5.如权利要求3所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述红外镜头最大焦距为176mm，红外镜头具备大小两个视场，两个视场的焦距分别为44mm和176mm，响应波段8～14μm，帧频25Hz，空间分辨率0.57～0.14mrad，每个视场的大小范围为12.45°×9.35°～3.12°×2.34°。

6.如权利要求1所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，微波矢量网络分析仪还用于通过射频馈线交换方式得到微波馈线导致的系统误差，参考系统误差的同时测得一对方位接收天线和一对俯仰接收天线接收到的信号之间的相位差并输出至监视器。

7.如权利要求6所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述监视器，用于对红外目标源光斑进行多次测量来确定红外目标源光斑的中心位置。

8.如权利要求7所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述监视器，用于计算出红外目标源光斑与红外热像仪的光轴的中心点的距离d，并通过几何关系d=Lsinθ₁，计算出红外目标源的光轴与红外热像仪的光轴的相对夹角θ₁，及根据θ₁即可得到红外微波复合目标源的红外目标方位，其中，红外热像仪的镜头焦距L固定且已知。

9.如权利要求8所述的红外微波复合目标源校准装置，其特征在于，所述监视器，根据公式得到微波目标方位角，根据得到微波目标方位，其中，是一对方位接收天线和一对俯仰接收天线之间的距离，是工作波长，为一对方位接收天线和一对俯仰接收天线接收到的信号之间的相位差。