[发明专利]阵列吹气式气动光学效应模拟装置

说明书

阵列吹气式气动光学效应模拟装置属于气动光学技术领域；该气动光学效应模拟装置包括黑体，气道编码冷却系统和气道编码系统；黑体阵列结构的开口，由气道编码冷却系统其中一个孔阵列连接，经过气道后，再与气道编码系统连接，最后输出阵列结构的热风，与外界形成强对流，产生气动光学效应；气道编码冷却系统中的转盘转动，实现不同排列方式的n条气道接入系统，进而实现编码；本发明气动光学效应模拟装置，利用冷热气体形成强烈对流的特性，直接生成产生气动光学效应的气流，实现气动光学效应直接模拟的目的。

本申请是发明专利申请《一种阵列吹气式气动光学效应模拟装置》的分案申请。

原案申请日：2016-10-08。

原案申请号：2016108763683。

原案发明名称：一种阵列吹气式气动光学效应模拟装置。

技术领域

阵列吹气式气动光学效应模拟装置属于气动光学技术领域。

背景技术

飞行器在大气层中高速飞行时，由于其光学头罩与自由来流之间产生真实气体效应、激波诱导边界层分离、无粘流与边界层的相互干扰等，从而产生因气流密度变化、温度变化、组成成分变化及气体分子电离等引起的复杂流场，这对红外成像探测系统造成热、热辐射和图像传输干扰，引起目标偏移、抖动、模糊，这种效应称为气动光学效应。

气动光学效应给红外成像末制导带来不利影响，使导引头对目标的探测、跟踪与识别能力下降，进而影响末制导精度。由于流场密度变化，改变了在其中传播的光线的原来路径，产生偏折和相位变化，致使成像平面上造成图像的偏移，模糊，抖动以及能量损失。如果能够探索气动光学退化机理，就能够校正气动光学退化图像，减少像差，提高光学成像质量。可见，探索气动光学退化机理是改善图像质量的关键步骤。

探索气动光学退化机理，需要模拟气动光学效应。目前，很多气动光学效应模拟装置都是光学模拟装置，例如申请号为201410456264.8的发明专利《基于失真图像的气动光学效应模拟器》，以及算法模拟，例如申请号为201310193486.0的发明专利《一种模拟气动光学效应的方法和系统》，这些模拟装置或方法都没有直接生成产生气动光学效应的气流，因此属于间接模拟，而不属于直接模拟，因此距离实际的气动光学效应还有区别。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种气动光学效应模拟装置，该模拟装置利用冷热气体形成强烈对流的特性，直接生成产生气动光学效应的气流，实现气动光学效应直接模拟的目的。

本发明的目的是这样实现的：

阵列吹气式气动光学效应模拟装置，包括黑体，气道编码冷却系统和气道编码系统；

所述的黑体从内到外依次包括陶瓷层，中间层，冷却层和外壳；所述中间层中间设置有电阻丝，内壁设置有温度传感器，所述冷却层充水；黑体的内部设置有风机，将热风从黑体的开口处吹出，所述开口为1×n的阵列结构；

气道编码冷却系统包括转盘，在转盘的半径方向上分布有n！个孔阵列，每个孔阵列包括n个孔，每个孔阵列均包含n条气道，每个气道的直线距离相等，所包含的环形结构各不相同，路程升幂排列后成等差数列；不同孔阵列所对应气道的排列方式各不相同；

气道编码系统将n条气道排列成a×b的阵列结构，且a×b＝n；

黑体阵列结构的开口，由气道编码冷却系统其中一个孔阵列连接，经过气道后，再与气道编码系统连接，最后输出阵列结构的热风，与外界形成强对流，产生气动光学效应；气道编码冷却系统中的转盘转动，实现不同排列方式的n条气道接入系统，进而实现编码。

上述阵列吹气式气动光学效应模拟装置，还包括水箱和水泵，所述冷却层顶部和底部各有一个出口，水泵将水箱中的水泵入冷却层底部出口，水从冷却层顶部出口流回水箱。