[发明专利]紫外到红外动态场景模拟器

摘要

本发明公开了一种紫外到红外动态场景模拟器，属于动态场景仿真技术领域。该模拟器将被测光电设备提供的外源驱动信号或者选择的内源驱动信号经过外同步控制器按照试验要求合成一个同步驱动信号，复合式宽波段辐射源发射出的宽波段辐射通过积分球均匀照射到带宽波段透射窗口的DMD上，视频转换驱动电路根据同步驱动信号和仿真计算机送来的动态场景视频信号，控制DMD按照动态场景对应的灰度等级，以脉冲宽度调制方式对宽波段入射光束进行调制，调制后的反射光束由准直光学系统投射到被测光电设备的入瞳。本发明能够完成对跟踪和制导等复杂系统的测试，满足近紫外、可见光至近红外CCD、红外成像导引头、红外成像跟踪与火控系统半实物仿真的需要。

主权项

一种紫外到红外动态场景模拟器，包括数字微反射镜阵列(1)、视频转换驱动电路(3)、平面反射镜(6)和抛物面反射镜(7)，其特征在于：还包括外同步控制器(2)、复合式宽波段辐射源(4)和积分球(5)；所述复合式宽波段辐射源(4)为圆形或方形且包括红外辐射源(4‑1)、多个可见光光源(4‑2)和多个紫外波段辐射源(4‑3)，红外辐射源(4‑1)位于中心，可见光辐射源(4‑2)和紫外辐射源(4‑3)相间均布在红外辐射源(4‑1)的周围；所述数字微反射镜阵列(1)的光学窗口选用透红外宽波段的BaF2光学玻璃制作，透射波段0.2～12μm，其中0.3～11μm波段光谱的透过率大于80％；所述外同步控制器(2)含有微控制器、显示器和同步信号驱动电路，微控制器为内置有控制软件包和具备多个外源驱动端口的单片机，所述控制软件包按功能划分为菜单界面模块、计算模块、驱动模块和显示模块：菜单界面模块包括倍频数、延时时间、内部信号源和外部信号源选项，倍频数选项用于设置同步驱动信号的倍频数，延迟时间选项用于设置同步驱动信号相对于源驱动信号的延迟时间，内部信号源选项用于设置内部信号源的频率参数，一旦确认某一频率值则形成内源驱动信号并送给计算模块，外部信号源选项用于查询单片机的外源驱动端口是否有外源驱动信号，若为否，则在显示器上显示“无外部信号源”，若有信号则采集外源驱动信号送给计算模块；计算模块根据以下公式计算内源驱动信号或外源驱动信号的频率和占空比：T1＝a×T(μs)，T2＝b×T(μs) (1)F’＝1/(T1+T2)                (2)Γ＝T1/T2                     (3)式中，T1为源驱动信号的高电平持续的时间长度，T2为源驱动信号的低电平持续的时间长度，T为单片机的时钟周期，a为第一计数器的计时长度，b为第二计数器的计时长度，F’为源驱动信号的频率，Γ为源驱动信号的占空比；同步驱动模块根据选择的倍频数、延迟时间以及源驱动信号的频率及占空比合成同步驱动信号，并将同步驱动信号送入同步信号驱动电路；显示模块的功能是将菜 单界面模块选择的信号源和计算模块获得的源驱动信号频率显示在显示器上；所述同步信号驱动电路对微控制器输出的同步驱动信号进行功率放大，并将放大信号送入视频转换驱动电路(3)的输入端；所述视频转换驱动电路(3)接收来自仿真计算机的动态场景视频信号和来自外同步控制器(2)的同步驱动信号，按照动态场景对应的灰度等级，以脉冲宽度调制方式对宽波段入射光束进行调制；所述复合式宽波段辐射源(4)的辐射面与积分球(5)的入口对接，积分球(5)的出口面法线与数字微反射阵列(1)的法线夹角是微反射镜偏转角的2倍；复合式宽波段辐射源(4)发出的宽波段辐射通过积分球(5)后均匀照射到数字微反射镜阵列(1)，由数字微反射镜阵列(1)出射的调制宽波段场景光束依次经平面反射镜(6)和抛物面反射镜(7)反射后，以平行光的形式投射到被测光电设备的入瞳处。