[发明专利]一种应用像方远心光路的中波红外目标模拟系统

说明书

一种应用像方远心光路的中波红外目标模拟系统，属于红外目标仿真领域。解决了现有探测系统中冷光阑辐射的冷光线，在探测面上所呈现的光斑(鬼像)覆盖目标物像，影响探测系统探测精度的问题。本发明所述目标模拟系统，用于生成目标位置无穷远的仿真目标，还用于使红外目标探测器中的冷光阑辐射的冷光线经目标源反射后原路返回，在红外目标探测器的探测面上形成放大光斑，且使目标物像以放大光斑为背景成像于探测面上，以消除鬼像对目标物像的影响；目标源包括干扰目标源和待测目标源；红外仿真目标的形成过程为：由干扰目标源和待测目标源采用像方远心光路耦合后，又进行扩束，从而生成目标位置无穷远的红外仿真目标。主要用于生成红外仿真目标。

技术领域

本发明属于红外目标仿真领域。

背景技术

红外目标仿真系统是半实物目标仿真系统中的重要组成部分，红外目标仿真是军事和民用领域中都不可缺少的环节。由于实物目标仿真所需试验经费昂贵，同时便捷性较差，半实物目标仿真成为了各国研究的主流领域，具有重大的意义。

红外目标与可见光目标不同，在仿真过程中对整个系统的热力学环境要求较高，红外目标的识别与定位、追踪在军事和民用领域都具有重要的研究意义。为使红外目标的模拟可以通过更经济、高效的方法实现，同时便于控制目标特性，更有效地完成实验任务，就必须研制相应的模拟系统，因此红外目标模拟系统的研制是必要的。

中波红外目标模拟系统主要通过与红外热像仪等探测设备的匹配来实现半实物仿真过程，具体可以通过对红外目标特性的调整实现目标外形、辐射特性、运动特性等参数的模拟；以及实现对红外目标的仿真、测量、探测、追踪。

为实现红外目标的半实物仿真，同时保证所仿真的目标与实际目标尽量保证相似，既要合理地耦合目标与干扰辐射源，考虑整体系统的成像质量，完成系统各部分的瞳孔匹配，由于红外系统的特殊性，还需要尽量减少系统中的杂散光、避免鬼像的影响，探测设备中用于消除系统杂散光的冷光阑容易在系统中产生鬼像，需要考虑如何避免。同时，在半实物仿真过程中，探测器与目标模拟系统之间存在相对运动，为避免碰撞，红外目标模拟系统的出瞳距需要足够大。

现有技术中的目标模拟器系统：目的是由景象生成器产生目标，将目标经过目标模拟器系统投影，再由导引头(或热像仪)等装置接收，成像到CCD上，从而实现对于目标图像的从产生到接收的过程模拟。但是在传统目标模拟器采用普通结构的物镜，且冷光栅辐射的冷光线在经过电阻阵反射后，不会沿原光路返回，反射的冷光线将会直接成像在探测器CCD上，形成一个亮斑(即：鬼像)，该亮斑小于目标物像，且与探测器CCD上的目标物像叠加，影响目标判断。

上述过程中产生的系统冷反射问题，是指制冷的探测器的冷光阑自身发射出的冷光线，被探测器前端红外光学系统中透镜的表面反射回来，并重新聚焦在光敏面上，导致其探测到自身冷像的一种成像缺陷。整个系统的冷反射是由于冷光阑和周围环境的温度不同，冷光线在光学系统中被光学表面反射到探测器像面上会产生冷像。

发明内容

本发明为了解决探测系统中冷光阑辐射的冷光线，在探测面上所呈现的光斑(鬼像)覆盖目标物像，影响探测系统探测精度的问题，本发明提供了一种应用像方远心光路的中波红外目标模拟系统。

一种应用像方远心光路的中波红外目标模拟系统，该目标模拟系统，用于生成目标位置无穷远的红外仿真目标，还用于使红外目标探测器中的冷光阑辐射的冷光线经目标源反射后原路返回，在红外目标探测器的探测面上形成放大光斑，且使目标物像以放大光斑为背景成像于探测面上，以消除鬼像对目标物像的影响；

其中，目标源包括干扰目标源和待测目标源；

红外仿真目标的形成过程为：由干扰目标源和待测目标源采用像方远心光路耦合后，又进行扩束，从而生成目标位置无穷远的红外仿真目标。

优选的是，该目标模拟系统包括无焦扩束系统、目标准直物镜、干扰准直物镜、两个红外发射电阻阵模块和耦合平板；