一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法与流程

专利2025-07-10  24


本发明涉及可见光模拟器领域,具体涉及为一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法,用以测试导引头不同作战环境下的工作适应性。


背景技术:

1、随着科学技术的不断发展,模拟器在高、精、尖武器系统的研制、鉴定和实装训练中有着重要应用,其实质:为被测设备创造一个模拟实际场景的仿真环境,用物理实物作为仿真目标的设备。导弹系统研制过程中为缩短时间周期、降低试验费用、减少试验危险性,采用模拟仿真技术来实现对导引头的测试及试验。武器系统中通过模拟仿真的技术,来模拟实现真实战场环境下导引头对目标的识别、跟踪的方式效果尤为显著,从而推动了各类型模拟器整机设备的蓬勃发展。其中可见光导引头在作战过程中主要通过获取自然界中物体对可见光反射能量(照度)进行成像,进而完成一系列作战任务。而自然环境中光照情况为:月夜(0.02~0.4)lx,黄昏、拂晓(1~10)lx,阴天(50~500)lx,晴天(60000~100000)lx;由于自然环境下照度的巨大变化,限制了可见光导引头作战条件。因此,测量可见光导引头不同照度条件下对目标检测、识别、跟踪情况显得尤为重要。同时对可见光模拟器的照度模拟能力有更精准要求。

2、光源照度一般利用积分球设备和照度计完成测量,其对测试环境及场地要求极为苛刻,必须在无杂散光的暗室环境下进行测量。而可见光模拟器作为大型设备,对比照明光源其体积大、重量沉、光学系统复杂、出瞳孔径占比小遮光面积大,导致无法用常规照度测试方法测量。因此,常常以可见光模拟器光源照度指标做为参考,不做具体测量。同时也导致可见光模拟器背景照度单一、参数无法调节等弊端。


技术实现思路

1、本发明专利通过一种测试方法测量可见光模拟器背景照度,并结合一种调试方法将照度指标量化,使可见光模拟器背景照度具有两档集成功能,照度输出值:200lx、0.4lx。

2、本发明专利采用以下方案实现:

3、一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法。相机照度标定:积分球电控箱通过积分球输出稳定、均匀照度,相机对积分球输出照度进行图像采集并拟合图像灰度(x)与照度(e)的对应关系,完成相机照度标定。可见光模拟器背景照度指标的测量:可见光模拟器通电后,旋转背景照度转换旋钮用于切换高、低照度状态,将标定相机与可见光模拟器对接完成出入瞳耦合,采集输出背景图像灰度值,根据标定公式测得此状态下可见光模拟器背景照度值(e)。可见光模拟器背景照度指标的调试:根据背景照度指标的测量结果,将其数值与指标参数(200lx、0.4lx)比较,通过可见光模拟器中的电控系统进行调节,直至背景照度指标的测量结果与指标参数(200lx、0.4lx)相同,即背景照度转换旋钮、状态指示灯以及可见光模拟器背景照度值,三者状态一致,可见光模拟器背景照度指标调试完成。

4、以上工作完成后可见光模拟器具有200lx及0.4lx两档照度集成功能。在可见光模拟器与导引头对接后,通过档位切换操作,能够快速完成导引头对不同照度背景下目标识别、跟踪、捕获等指标测试工作。

5、所述相机照度标定设备:相机、积分球、积分球电控箱。

6、进一步的,所述相机照度标定,积分球可输出不同数值且稳定、均匀的照度值e,相机参数设置完成后对积分球输出图像进行采图,利用图像处理软件读取此时灰度值x,记录此时灰度值与照度值对应值(x,e);连续调节积分球能量输出,重复上述操作记录多组灰度与照度值。利用收集的数据,拟合出灰度与照度的对应关系e(x)。此时相机照度标定工作完成。

7、所述可见光模拟器主要由电控系统、面光源、目标源、光学镜头、箱体组成。

8、进一步的,所述电控系统主要由:线性电源、旋钮开关、电位器、航空插座、指示灯组成。航空插座与上位机连接电缆相连,为线性电源供电提供电气接口;线性电源为各电子器件供电;旋钮开关可切换高、低照度档位;电位器用以调节面光源输出照度大小;指示灯用以表明可见光模拟器实时照度工作状态。电控系统实现了200lx、0.4lx两档切换、调试、指示及对接等功能。

9、进一步的,所述面光源为整个可见光模拟器光学系统提供辐射源,满足可见光工作波段。

10、进一步的,所述目标源主要以军事目标为实物模型,模拟导引头所需测试目标。

11、进一步的,所述光学镜头主要由:光学镜片及镜筒组成。光学镜头将目标源背景信息模拟为几公里处军事目标,被导引头识别、捕获,用于导引头训练及测试。

12、进一步的,所述箱体将光、机、电各系统接口融于一身,完成整个模拟器串联功能。

13、进一步的,所述可见光模拟器背景照度指标的调试:以(200lx)档位为例,根据上述实测照度数值,调节电控系统(200lx)照度调节电位器大小,重复以上操作,直至(200lx)档位照度值测量结果为200lx,此状态下背景照度转换旋钮、(200lx)状态指示灯以及可见光模拟器背景照度值,三者状态一致,可见光模拟器背景照度指标200lx调试完成;切换背景照度转换旋钮将可见光模拟调至(0.4lx)照度档位,调节(0.4lx)照度调节电位器大小,重复以上操作,直至(0.4lx)照度档位值测量结果为0.4lx,此状态下背景照度转换旋钮、(0.4lx)状态指示灯以及可见光模拟器背景照度值,三者状态一致,可见光模拟器背景照度指标0.4lx调试完成。

14、与现有技术相比,本发明专利具有以下有益效果:

15、1、实现了一种可见光模拟器背景照度指标测量方法,使其具备测试性;

16、2、实现了一种可见光模拟器背景照度指标调试方法,使其具备调节功能;

17、3、实现了可见光模拟器背景照度多档位照度集成化功能,解决了背景照度单一性弊端,增加了导引头不同照度背景下测试需求;

18、4、可见光模拟器照度值可量化:200lx;0.4lx。



技术特征:

1.一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法,其特征在于:


技术总结
本发明涉及可见光模拟器领域,具体涉及为一种基于可见光模拟器背景照度指标的测量及调试方法,用以测试导引头不同作战环境下的工作适应性。本发明专利通过一种测试方法测量可见光模拟器背景照度,并结合一种调试方法将照度指标量化,使可见光模拟器背景照度具有两档集成功能,照度输出值:200lx、0.4lx。在可见光模拟器与导引头对接后,通过档位切换操作,能够快速完成导引头对不同照度背景下目标识别、跟踪、捕获等指标测试工作,实现了可见光模拟器背景照度多档位照度集成化功能,解决了背景照度单一、参数无法调节等弊端,满足了导引头不同照度背景下测试需求。

技术研发人员:郑艳霞,高金红,刘祥会,侯彬,闫美丽
受保护的技术使用者:哈尔滨新光光电科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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