[发明专利]一种智能动态目标红外特征变换装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外热控制系统及方法，特别是涉及一种车辆红外伪装隐身装置及方法。

背景技术

车辆装备红外伪装隐身能够削除、减弱车辆与背景环境在红外波段上的特征差异，隐蔽或减弱车辆目标显著性，是降低车辆被红外侦察探测和识别概率，提高车辆战场生存能力的关键。目前车辆红外伪装隐身主要采用伪装遮障、隔热材料、热红外涂层等技术手段，较好解决了静态下车辆局部红外特征暴露，但与恶劣但实际的作战要求相比还存在以下不足：

（1）车辆长时间机动行驶后机组舱、空调舱、发动机、排烟管等部件均成为高温辐射热源，传统伪装隐身效果会急剧下降，这些无法遮蔽高温特征很容易成为红外探测器发现和识别打击的重要判据。

（2）车辆外部结构复杂，各部位的热惯量差异十分悬殊，导致车辆各部位表面温度的变化速率极不一致；且车辆与背景环境热惯性不同，造成日出和日落不同时段很难与背景红外特征相融合。

（3）车辆机动过程中周围环境和背景处于时刻变换状态，常规针对特定环境和背景的静态红外伪装隐身材料和器材，无法需要根据背景环境不断变化而表现出与背景适应的特征变换能力。

为解决上述问题，急需一种车辆红外伪装隐身装置，该装置能够动态控制目标表面温度来实现目标和背景红外特征全时刻和全天候的融合。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能动态目标红外特征变换装置用于解决上述技术问题。

本发明的另一个目的是提供一种利用智能动态目标红外特征变换装置的方法，用于解决上述技术问题。

本发明智能动态目标红外特征变换装置，包括目标和背景环境辐射温度动态采集模块、数据处理与控制模块、半导体调温模块，所述目标和背景环境辐射温度动态采集模块的信号输出端连接数据处理与控制模块的信号输入端，数据处理与控制模块的信号输出端连接半导体调温模块的控制命令输入端；

目标和背景环境辐射温度动态采集模块用于动态获取目标表面和背景环境辐射温度，并实时输出，采集时间间隔在0.1s～1s范围内可调；

数据处理与控制模块用于显示和分析目标表面和背景环境辐射温度差值，并按照一定的控制策略驱动半导体制冷片进行加热或制冷；

半导体调温模块用于实现对目标表面温度高低的调节。

目标和背景环境辐射温度动态采集模块包括目标温度传感器、背景温度传感器、第一A/D转换电路、第二A/D转换电路、基准电压源、放大调理电路、单片机；

目标温度传感器的信号输出端连接放大调理电路的信号输入端，放大调理电路的信号输出端连接第一A/D转换电路的信号输入端，第一A/D转换电路的信号输出端连接单片机的信号输入输出端，基准电压源的电压输出端分别连接目标温度传感器的电源接口和第一、第二A/D转换电路的电源接口，背景温度传感器的信号输出端连接第二A/D转换电路的信号输入端，第二A/D转换电路的信号输出端连接单片机的信号输入输出端。

数据处理与控制模块包括温控管理单元、控制箱、手控盒、操作/显示面板，其中控制箱包括外围电路、CPU电路、接口扩展、功放和驱动电路，目标和背景环境辐射温度动态采集模块的信号输出端连接温控管理单元的信号输入端，温控管理单元的信号输出端连接操作/显示面板、控制箱和手控盒，控制箱和手控盒的信号输出端连接半导体调温模块的信号输入端；此外在控制箱内部，外围电路信号输出端接CPU电路信号输入端，CPU电路的信号输出端经扩展接口接功放的信号输入端，功放的信号输出端接驱动电路的信号输入端。

半导体调温模块包括目标外表面、第一导流条、第二导流条、第三导流条、第一半导体、第二半导体、直流电源，直流电源的正极通过第一导流条与第二半导体相连，直流电源的负极通过第二导流条与第一半导体相连接，第一半导体和第二半导体之间有空隙不相邻，第一半导体和第二半导体的顶部通过第三导流条相连接，第三导流条贴附在目标外表面上。

数据处理与控制模块具有自动控制与手动控制两种模式，两种模式相互独立。

半导体调温模块表面喷涂40μm厚涂料，该涂料表面发射率接近背景环境的平均发射率。

目标温度传感器采用Pt100铂电阻，背景温度传感器采用FLIR T355红外热像仪。

利用智能动态目标红外特征变换装置的方法包括以下步骤：

S1、装置上电启动后，进行初始化；

S2、开始温度数据的采集，目标和背景环境辐射温度动态采集模块开始工作，实时采集目标表面辐射温度和背景环境辐射温度；