[发明专利]一种远程可调控红外发生装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及红外模拟装置，特别涉及一种远程可调控的红外发生装置及方法。

技术背景

现代战争中，针对真实目标红外热像特征的红外制导武器得到大量应用，在红外制导方面，使用最广泛的是非成像制导，成像制导也逐步得到广泛使用。

在野战条件下,气象条件、目标状态、环境背景、观测时段、测试距离和角度都能影响真实目标的红外热成像特征。以坦克为例，在不同观察距离下测试某坦克红外热成像图发现:在无雨、雪、雾等不良气候条件下,100m以内可以得到坦克完整的图像轮廓；300m距离上,红外图像只能得到排烟口、炮塔、炮管等特征部位的轮廓,而履带等细节则变得十分模糊;800m以上,只能得到坦克代表性部位的图像,如排烟口、发动机等。实战环境中,即便战场抵近侦察,测试距离也有几百米,再加上气候、测试角度、遮挡物等因素的影响,事实上难以得到坦克履带和轮子等细节特征,而只能获得坦克的红外热辐射基本特征及其概略分布。

因此，训练或阵地上的红外假目标，如假坦克、假火炮等，只要具备和真实目标热源部位一样的红外特性，便可在热像仪上形成一个热图，从而达到模拟真实目标的效果。在训练中，红外假目标可以用来代替实际的目标靶来使用，有效节约训练费用。

目前红外假目标的红外热源主要采用相变材料或电热膜制作而成。用相变材料制作红外假目标的红外热源，热惯性接近真目标，但是不能实时的精确控温；用普通电热膜制作红外假目标的红外热源，温度随环境变化迅速，白天太阳照射时，受到日照影响，电热膜表面迅速升温，比真实目标表面的温度偏高，最大温差可达10℃，影响示模拟效果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可使用有线/无线遥控实时精确控温、红外特性逼真度高的红外热源。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种远程可调控红外发生方法的装置，包括电池组、功率控制器、环境温度传感器、红外涂覆板温度传感器、红外涂覆板、无线遥控器和伪装背景，其特征在于：电池组、环境温度传感器、红外涂覆板温度传感器、红外涂覆板均与功率控制器连接，功率控制器与无线遥控器通过无线电信号连接，伪装背景放置于红外涂覆板下方。

所述功率控制器包括微处理器以及与微处理器连接的无线收发模块、环境温度传感器、数码管显示器、功率控制单元、红外涂覆板温度传感器、功能接健，无线收发模块的串行外设接口SPI连接到微处理器的串行外设接口SPI，环境温度传感器、红外涂覆板温度传感器通过单个连接线接到微处理器独立的输入输出IO口，功率控制单元、数码管显示器、功能按键通过印刷电路板及相应接插件连接到微处理器独立的输入输出IO口。

所述功率控制单元是基准电压连接运算放大器A1的同相输入端，功率控制器输出到红外涂覆板R_L的电压经取样电路R1、R2分压得到反馈电压，反馈电压连接运算放大器A1的反相输入端；运算放大器A1输出的阈值电压连接电压比较器A2的同相输入端；微处理器产生脉冲宽度调制PWM信号                                                连接电压比较器A2的反相输入端；信号和阈值电压经过电压比较器A2后得到的控制信号连接驱动芯片U1的输入端，控制信号经过驱动芯片U1后输出的驱动信号连接场效应管Q1和场效应管Q2。

一种如上述远程可调控红外发生装置的方法，其特征在于，

1）一个环境温度传感器检测环境温度，

2）至少有一个红外涂覆板温度传感器检测红外涂覆板温度，

3）利用环境温度与红外涂覆板温度的温差调节功率控制器，

4）功率控制器通过微处理器控制场效应管的通断时间，即占空比，调整输出功率的大小。

电池组包括蓄电池组和充电器，电池组接功率控制器的电源接线柱。红外涂覆板接功率控制器的功率输出接线柱，功率控制器与无线遥控器通过无线电通信。

环境温度传感器和红外涂覆板温度传感器均采用数字温度传感器，对于实测的温度提供9～12位的数据和报警温度寄存器，它的测温范围为-55℃～+125℃，其中在-10℃～+85℃的范围内的测量精度不小于±0.5℃。环境温度传感器装在功率控制器的壳壁上，采用单线与微处理器IO接口相连，用于检测模拟红外热源码所处的环境温度，并以此环境温度作参考，与红外涂覆板的温度相比较，达到调节输出功率，以满足预设的输出效果；红外涂覆板温度传感器安装在红外涂覆板中心，采用单线与处理器的IO接口相连。