[实用新型]一种红外成像场景模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外成像场景模拟装置，特别是一种红外成像场景模拟装置。

背景技术

由于能够实时动态模拟复杂的红外热辐射场景，红外成像场景模拟系统在近些年已得到广泛应用。随着应用需求的提高，红外成像场景模拟系统在帧频、分辨率、灰度级等方面也有了显著提高，不同的红外成像器件会在不同的技术指标上显出优势，但是没有一种器件能够同时拥有所有技术指标优势，在应用时根据使用的侧重点选择红外成像器件。以往的红外成像场景模拟系统是工作在常温环境下，模拟红外场景的背景温度通常高于零度，不能满足模拟低温背景的需求。

因此，需要提供一种能够模拟低温背景且能够在低冷环境下工作的红外成像场景模拟装置。

发明内容

本实用新型的一个目的在于提供一种红外成像场景模拟装置。

本实用新型的另一个目的在于提供一种红外成像场景模拟装置的工作方法。

作为本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种红外成像场景模拟装置，包括：真空冷舱、电阻阵驱动器、电阻阵列芯片、红外光学系统、热控系统、图像生成系统、环境监控系统、循环制冷系统、电源系统和被测系统；

所述热控系统和被测系统位于真空冷舱内部，所述电阻阵驱动器、电阻阵列芯片和红外光学系统位于热控系统内部，所述图像生成系统、环境监控系统、循环制冷系统和电源系统位于真空冷舱外部；

其中，

所述真空冷舱用于提供模拟工作要求的温度和气压；

所述图像生成系统用于产生红外场景图像数据，并发送至电阻阵驱动器；

所述电阻阵驱动器用于接收图像生成系统发出的图像数据，将图像数据转换为模拟控制数据，驱动电阻阵列芯片工作；

所述电阻阵列芯片用于在电阻阵驱动器的控制下产生红外辐射图像；

所述红外光学系统用于将电阻阵列芯片产生的红外图像准直后投射到被测系统中；

所述热控系统用于控制电阻阵驱动器、电阻阵列芯片和红外光学系统的温度；

所述循环制冷系统用于控制电阻阵列芯片的温度；

所述环境监控系统用于监控真空冷舱内部各个系统的电压、电流和温度；

所述电源系统用于为红外成像场景模拟装置中的用电负载提供工作电源。

优选地，所述电阻阵列芯片包括512×512电阻阵元。

优选地，所述红外光学系统包括准直光学系统和平面反射镜；其中所述准直光学系统用于将电阻阵列芯片产生的红外图像准直后辐射出平行光；所述平面反射镜与平行光的光轴成45°角设置，用于反射平行光后使光路平行于真空冷舱的罐体中心轴辐射，供被测系统接收。

优选地，所述红外光学系统还包括调焦系统，所述调焦系统上设置电阻阵列芯片，用于调整电阻阵列芯片的像面位置来保证整个红外光学系统的成像质量。

作为本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种上述红外成像场景模拟装置的工作方法，包括如下步骤：

所述图像生成系统产生红外场景图像数据，并发送给电阻阵驱动器，电阻阵驱动器接收图像生成系统发送的图像数据，将图像数据转换为模拟控制数据，驱动电阻阵列芯片工作；电阻阵列芯片在电阻阵驱动器的控制下产生红外辐射图像，并传输至红外光学系统，所述红外光学系统将电阻阵列芯片产生的红外图像准直后投射到被测系统中；

在上述传输工作过程中，真空冷舱提供模拟工作要求的温度和气压；热控系统控制电阻阵驱动器、电阻阵列芯片和红外光学系统的温度；循环制冷系统控制电阻阵列芯片的温度；环境监控系统监控真空冷舱内部各个系统的温度、电压和电流；电源系统为红外成像场景模拟装置中的用电负载提供工作电源。

优选地，所述模拟工作要求热沉温度为100K且压力<1.3×10^-3Pa时，真空冷舱热沉温度为100K，舱内压力<1.3×10^-3Pa；热控系统将电阻阵驱动器、电阻阵列芯片和红外光学系统加热至243K；循环制冷系统控制电阻阵列芯片的温度为253K。

优选地，所述模拟工作要求为室温大气条件时，真空冷舱的温度为室温，压力为大气压；热控系统不工作；循环制冷系统控制电阻阵列芯片的温度为 273K。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种红外成像场景模拟装置，能够在低温100K环境下正常工作，能够将模拟红外场景的背景温度由零度以上，降到-20℃。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。