[发明专利]一种基于微型帕尔贴阵列的红外动态场景模拟器

说明书

本发明涉及光学测试技术领域，尤其涉及一种基于微型帕尔贴阵列的红外动态场景模拟器，包括控制计算机、驱动电路、微型帕尔贴阵列和投影镜头；控制计算机通过VGA接口与驱动电路连接，驱动电路通过寻址线与帕尔贴阵列相连接，帕尔贴阵列放置于投影镜头的焦平面上；控制计算机用于产生视频矩阵模拟信号，并发送给驱动电路；驱动电路对视频矩阵模拟信号进行解析，并进行模数转换，然后向微型帕尔贴阵列发送数字驱动信号；微型帕尔贴阵列产生温场分布图像，并辐射至投影镜头；投影镜头产生无穷远处的无渐晕的红外动态场景。本发明可实现低温高分辨率红外动态场景的模拟，有效提高低温红外动态场景模拟精度，满足不同导引头的测试需求。

技术领域

本发明涉及光学测试技术领域，尤其涉及一种基于微型帕尔贴阵列的红外动态场景模拟器。

背景技术

在利用红外成像导引头进行实验室内仿真测试过程中，红外动态场景模拟器是其中应用到的最重要的仿真测试设备。红外动态场景模拟器可以模拟红外成像导引头实战过程中实际观察到的目标红外景象信息，形成一幅静止或多幅连续的红外场景图像，以在红外成像导引头前期设计和中期测试过程中，对红外成像导引头的作战效果进行精确的预期评估，发现不足以进行循环改进设计，减少研制反复，缩短研制周期。

红外动态场景模拟技术在国内发展已有一段时间，诸如红外液晶光阀、红外电阻阵列、红外DMD等，广泛应用于各导弹武器系统红外成像导引头的仿真测试应用中。

然而，红外液晶光阀对比度低、红外电阻阵列分辨率较低且无法模拟低温目标、红外DMD在长波波段衍射现象严重，无法满足高分辨率、低温的动态场景模拟。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于微型帕尔贴阵列的红外动态场景模拟器，用以解决现有技术无法进行高分辨率低温动态场景模拟的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种基于微型帕尔贴阵列的红外动态场景模拟器，包括控制计算机、驱动电路、微型帕尔贴阵列和投影镜头；

所述控制计算机与驱动电路连接，所述驱动电路与帕尔贴阵列相连接，所述帕尔贴阵列放置于投影镜头的焦平面上；

所述控制计算机用于产生视频矩阵模拟信号，并发送给驱动电路；

所述驱动电路包括模数转换模块和FPGA门阵列模块，用于接收控制计算机发送的视频矩阵模拟信号并对其进行解析，然后进行模数转换，向微型帕尔贴阵列发送数字驱动信号；

所述微型帕尔贴阵列的每个帕尔贴像元由驱动电路加以驱动电压，使得微型帕尔贴阵列产生温场分布图像，并辐射至投影镜头；

所述投影镜头用于接收帕尔贴阵列的光辐射并投影。

所述视频矩阵模拟信号携带每个帕尔贴像元的地址信息和欲加至每个帕尔贴像元的电压信息。

所述数字驱动信号的频率与控制计算机输出的视频矩阵模拟信号的频率相同。

所述FPGA门阵列模块通过寻址的方式对微型帕尔贴阵列进行逐行扫描，实现对微型帕尔贴阵列的单个帕尔贴像元分别单独进行控制，进而实现微型帕尔贴阵列中单个帕尔贴像元的升温、降温或既不升温也不降温。

驱动电路向微型帕尔贴阵列发送的数字驱动信号为电压信号，当加在帕尔贴像元上的电压为正向电压时，帕尔贴像元升温；当加在帕尔贴像元上的电压为负向电压时，帕尔贴像元降温；当加在帕尔贴像元上的电压为0时，帕尔贴像元既不升温也不降温。

所述帕尔贴像元表面覆盖着高发射率涂层。

所述微型帕尔贴阵列中，每个像元包括N型半导体和P型半导体，所述每个像元中的N型半导体和P型半导体电连接，任一像元的P型半导体与其相邻像元的N型半导体之间电连接。