[发明专利]一种红外与微波波束合成的方法、装置及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种红外与微波波束合成的方法、装置及其系统。

背景技术

红外制导系统具有较高的精度和抗干扰能力，但作用范围较小在不利气候条件下探测器信躁比大幅降低容易导致目标丢失，而微波雷达制导系统作用距离远具有全天候作战能力，但其角度分辨率较低易受电磁干扰的影响，将微波雷达和红外系统进行复合将极大地提高武器系统的目标截获跟踪能力和抗干扰能力。

为了在实验室进行红外/微波复合制导的设计、验证、测试和评估，需要建立相应的红外/微波复合制导半实物仿真系统。波束合成器是红外/微波半实物仿真系统(Hardware-in-the-Loop,HWIL)中的关键器件,具有将微波信号和红外信号融合的双工特性和优点。目前,在HWIL仿真系统环境中,波束合成器主要采用红外高反射膜技术、频率选择表面技术、衍射光学器件等来实现对波段相差很大的双色光谱信号的耦合。上述这种波束合成器采用反射红外和透射微波的技术路线,属于低通高阻型空间频率滤波器。而高透光率金属网栅不仅具有对宽频段微波信号的高反射特性,而且还具有对宽波段红外信号高透射的双工特性，是一种高通低阻型频率滤波器。但是目前采用这种波束合成器的红外/微波复合仿真系统都是采用平板式金属网栅波束合成器，红外辐射场景通过平板式金属网栅波束合成器透射，而微波模拟系统需要由馈源和旋转抛物面组成，当馈源安装在旋转抛物面的焦点上时,才能辐射出平面波,并通过平板式金属网栅波束合成器反射，二者再进行复合，这种系统由于同时具有旋转抛物面和平板式金属网栅，因此体积较大，不能安装在五轴转台上，因此，模拟目标的视线角有限。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种红外与微波波束合成的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于红外与微波波束合成装置。

本发明还一目的是提供一种红外与微波波束合成系统，该系统体积小能够安装在五轴运动转台上，因此能提供较大目标视线角的模拟。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种红外与微波波束合成的方法，将金属网栅匹配地设置在旋转抛物反射面的中心位置，金属网栅透射红外信号，金属网栅和旋转抛物反射面同时反射微波信号，从而将红外信号与微波信号复合。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种红外与微波波束合成装置，包括：

中心具有开口的旋转抛物反射面；

镶嵌在所述旋转抛物反射面开口中的金属网栅，该金属网栅具有与所述旋转抛物反射面相匹配的曲率。

优选地，所述开口为圆形，圆形开口的直径范围为200-300mm。

为解决上述第三个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种红外与微波波束合成系统，包括：

用于输出红外光的红外光源；用于输出微波信号的馈源；中心具有开口的旋转抛物反射面；镶嵌在所述旋转抛物反射面开口中的金属网栅，具有与该所述旋转抛物反射面相匹配的曲率；所述红外光源位于旋转抛物反射面的背面，且红外光源的光轴与所述旋转抛物反射面的光轴重合，所述馈源位于所述旋转抛物反射面的焦点位置。

优选地，所述开口为圆形，圆形开口的直径范围为200-300mm。

优选地，金属网栅的网格孔被设计为能够透过红外光且反射所述微波信号。

优选地，所述金属网栅的网格孔呈正方形，边长1.5mm，线宽1mm。

本发明的有益效果如下：

以往的红外微波复合仿真系统体积大，重量重，不能安装在五轴转台上,因此，只能模拟小视场(几度范围内)的红外目标运动与固定不动的微波复合。本发明通过在旋转抛物反射面中心的孔洞处镶嵌金属网栅，并使金属网栅与旋转抛物反射面的曲率相匹配.将以往平板式金属网栅波束合成器与旋转抛物反射面的功能合二为一,这样建立的红外与微波波束合成系统体积小，重量轻，能够安装在五轴转台的两个外框轴上，因此,该复合目标能够模拟的视场就是两轴台的旋转角度,通常能达到±50°，在考虑防碰撞的情况下也能达到±30°以上。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。