紅外微波復(fù)合目標(biāo)源校準(zhǔn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及航空航天類產(chǎn)品測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外微波復(fù)合目標(biāo)源校 準(zhǔn)裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 紅外微波雙模復(fù)合導(dǎo)引頭可以克服單種制導(dǎo)方式的缺點(diǎn)，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，從而 提高導(dǎo)彈的制導(dǎo)精度和抗干擾性能，越來(lái)越受到各國(guó)的重視，成為精確制導(dǎo)武器系統(tǒng)的發(fā) 展方向。紅外微波復(fù)合目標(biāo)源是雙模復(fù)合導(dǎo)引頭的主要檢測(cè)和鑒定設(shè)備。在實(shí)驗(yàn)中，利用 紅外微波復(fù)合目標(biāo)源來(lái)模擬運(yùn)動(dòng)及距離可調(diào)的目標(biāo)，用來(lái)檢測(cè)導(dǎo)彈的靈敏度、捕獲概率、調(diào) 制特性和跟蹤特性等性能。紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的準(zhǔn)確度和性能穩(wěn)定性，直接關(guān)系到復(fù)合 導(dǎo)引頭系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)和性能。在檢測(cè)復(fù)合導(dǎo)引頭系統(tǒng)的各參數(shù)過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)心的 是紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的定位精度和同軸度。目前國(guó)內(nèi)外在紅外目標(biāo)、微波目標(biāo)聯(lián)合校準(zhǔn) 方面還沒(méi)有成熟的標(biāo)定設(shè)備，存在空白?，F(xiàn)有的目標(biāo)標(biāo)定裝置中通常只能對(duì)紅外目標(biāo)或微 波目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)定。
[0005] 針對(duì)紅外目標(biāo)位置校準(zhǔn)，《第十屆全國(guó)設(shè)備檢測(cè)與診斷技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集》中 的《半導(dǎo)體激光中心線準(zhǔn)直的原理與實(shí)現(xiàn)》論文中采用激光準(zhǔn)直校準(zhǔn)方法對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行 校準(zhǔn)，該方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、成本低，但光束在空氣中會(huì)受到各種隨機(jī)氣流的影響，溫度變 化、白光突然照射等都將干擾光束的穩(wěn)定性，降低校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度。由于光束在空間損失較 大，該方法對(duì)激光發(fā)射器的功率要求較高。由于生產(chǎn)技術(shù)工藝限制，LD輸出光的像散不能 完全消除，這也將對(duì)校準(zhǔn)精度帶來(lái)一定影響。
[0006] 針對(duì)微波目標(biāo)位置標(biāo)定，《技術(shù)平臺(tái)》期刊的《比幅測(cè)向及其誤差分析》論文中的比 幅測(cè)向系統(tǒng)通過(guò)對(duì)兩個(gè)信道或者兩個(gè)以上信道所接收的同一外界信號(hào)的幅度進(jìn)行比幅來(lái) 完成測(cè)向功能。在該系統(tǒng)中，由于相鄰?fù)ǖ赖膬?nèi)部噪聲（電噪聲)是不相干的，在幅度比值運(yùn) 算時(shí)，二者不能互相抵消，會(huì)引起通道失衡，造成測(cè)角誤差。另外，波束寬度的變化、張角的 變化以及幅度比值的變化也都可能引起測(cè)角誤差。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種紅外微波復(fù)合目標(biāo)源校準(zhǔn)裝置，能夠解決紅外目標(biāo)、 微波目標(biāo)聯(lián)合校準(zhǔn)問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量在各種環(huán)境下紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的紅外目標(biāo)方位、微 波目標(biāo)方位及紅外目標(biāo)和微波目標(biāo)的方位偏差，測(cè)角精度高，紅外測(cè)角和微波測(cè)角一致性 好。
[0009] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種紅外微波復(fù)合目標(biāo)源校準(zhǔn)裝置，包括紅外測(cè)角 裝置、微波測(cè)角裝置、專用工裝夾具和監(jiān)視器，其中，紅外測(cè)角裝置與微波測(cè)角裝置通過(guò)專 用工裝夾具安裝在導(dǎo)引頭的旋轉(zhuǎn)支架上，專用工裝夾具保證紅外測(cè)角裝置的光軸、微波測(cè) 角裝置的接收天線電軸和導(dǎo)引頭的旋轉(zhuǎn)支架的機(jī)械軸的三軸重合，所述導(dǎo)引頭的旋轉(zhuǎn)支架 的機(jī)械軸與導(dǎo)引頭的彈軸重合； 紅外測(cè)角裝置包括紅外熱像儀和視頻傳輸線，所述視頻傳輸線分別與所述紅外熱像儀 和監(jiān)視器連接，所述紅外熱像儀用于測(cè)量得到紅外目標(biāo)源光斑，并通過(guò)視頻傳輸線將紅外 目標(biāo)源光斑傳輸給監(jiān)視器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示； 所述微波測(cè)角裝置包括四元陣校準(zhǔn)接收天線、第一變頻鏈路、第二變頻鏈路和微波矢 量網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述四元陣校準(zhǔn)接收天線有四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的天線喇叭，組成一個(gè)共面 的相位測(cè)量天線陣列，兩個(gè)天線喇叭分一組，一組構(gòu)成方位接收電線，另一組構(gòu)成俯仰接收 天線，所述方位接收電線通過(guò)第一變頻鏈路或第二變頻鏈路與所述微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連 接，所述俯仰接收天線通過(guò)第二變頻鏈路或第一變頻鏈路與所述微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連 接，所述四元陣校準(zhǔn)接收天線用于接收微波目標(biāo)源通過(guò)發(fā)射天線輻射的微波信號(hào)并通過(guò)第 一變頻鏈路和第二變頻鏈路發(fā)送至微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀用于對(duì) 接收到的微波信號(hào)進(jìn)行比相處理，即測(cè)量一對(duì)方位接收天線和一對(duì)俯仰接收天線接收到的 信號(hào)相位差并輸出到監(jiān)視器； 所述監(jiān)視器分別與紅外測(cè)角裝置、微波測(cè)角裝置連接，用于對(duì)紅外測(cè)角裝置輸出的紅 外目標(biāo)源光斑和對(duì)微波測(cè)角裝置輸出的一對(duì)方位接收天線和一對(duì)俯仰接收天線接收到的 信號(hào)之間的相位差分別進(jìn)行處理，得到紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的紅外目標(biāo)方位、微波目標(biāo)方 位及紅外與微波目標(biāo)方位偏差。
[0010] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述紅外熱像儀設(shè)計(jì)為長(zhǎng)焦距工作模式，其尾部物理接 口與導(dǎo)引頭相同，并保證紅外熱像儀的光學(xué)軸線與導(dǎo)引頭同軸。
[0011] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述紅外熱像儀包括紅外鏡頭和與所述紅外鏡頭連接 的紅外焦平面探測(cè)器，紅外鏡頭根據(jù)標(biāo)定要求而設(shè)計(jì)定制，起到平行光管的作用，將紅外目 標(biāo)源透射出的平行光會(huì)聚于紅外焦平面探測(cè)器上。
[0012] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述紅外焦平面探測(cè)器選用44~176mm雙視場(chǎng)變焦鏡 頭+25μπι非制冷探測(cè)器。
[0013] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述紅外鏡頭最大焦距為176_，紅外鏡頭具備大小兩 個(gè)視場(chǎng)，兩個(gè)視場(chǎng)的焦距分別為44mm和176mm，響應(yīng)波段8~14Mm，幀頻25Hz，空間分辨率 0.57 ~0.14mrad，每個(gè)視場(chǎng)的大小范圍為 12.45° X9.35。~3.12。X2.34。。
[0014] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀還用于通過(guò)射頻饋線交換方式得 到微波饋線導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，參考系統(tǒng)誤差的同時(shí)測(cè)得一對(duì)方位接收天線和一對(duì)俯仰接收 天線接收到的信號(hào)之間的相位差并輸出至監(jiān)視器。
[0015] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述監(jiān)視器，用于對(duì)紅外目標(biāo)源光斑進(jìn)行多次測(cè)量來(lái)確 定紅外目標(biāo)源光斑的中心位置。
[0016] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述監(jiān)視器，用于計(jì)算出紅外目標(biāo)源光斑與紅外熱像儀 的光軸的中心點(diǎn)的距離d，并通過(guò)幾何關(guān)系d = L sinei，計(jì)算出紅外目標(biāo)源的光軸與紅外 熱像儀的光軸的相對(duì)夾角，及根據(jù)即可得到紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的紅外目標(biāo)方位， 其中，紅外熱像儀的鏡頭焦距L固定且已知。
[0017] 進(jìn)一步的，在上述裝置中，所述監(jiān)視器，用于根據(jù)公式iup， ? 得到微波 Λ 目標(biāo)方位角·^，及根據(jù)專得到微波目標(biāo)方位，其中，Α是一對(duì)方位接收天線和一對(duì)俯仰接 收天線之間的距離，：?是工作波長(zhǎng)，△史為一對(duì)方位接收天線和一對(duì)俯仰接收天線接收到 的信號(hào)之間的相位差。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)紅外測(cè)角裝置、微波測(cè)角裝置、專用工裝夾具和監(jiān) 視器，將紅外測(cè)角裝置與微波測(cè)角裝置在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了整合，能夠現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)測(cè)量在各種環(huán) 境下紅外微波復(fù)合目標(biāo)源的紅外目標(biāo)方位、微波目標(biāo)方位及紅外目標(biāo)和微波目標(biāo)的方位偏 差，測(cè)角精度高，紅外測(cè)角和微波測(cè)角一致性好。
[0019] 此外，所述監(jiān)視器對(duì)紅外目標(biāo)源光斑進(jìn)行多次測(cè)量來(lái)確定紅外目標(biāo)源光斑的中心 位置，微波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)射頻饋線交換方式得到微波饋線導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差，參考系 統(tǒng)誤差的同時(shí)測(cè)得方位接收天線和俯仰接收天線接收到的信號(hào)之間的相位差并輸出至監(jiān) 視器，監(jiān)視器測(cè)量時(shí)對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，使最終測(cè)量得到的紅外目標(biāo)方位、微波目標(biāo)方位 及紅外目標(biāo)和微波目標(biāo)的方位偏差的精度更高，經(jīng)實(shí)測(cè)，同條件下紅外測(cè)得的目標(biāo)方位角 和微波測(cè)得的目標(biāo)方位角差值< 3'，紅外測(cè)角和微波測(cè)角一致性好。
[0020]
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的紅外微波測(cè)角裝置的軸向截面圖； 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的紅外微波測(cè)角裝置的徑向截面圖； 圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的微波測(cè)角裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖4a和4b是本發(fā)明一實(shí)施例的饋線交換前和交換后的測(cè)試示意圖； 圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的熱像儀測(cè)角原理圖； 圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的微波測(cè)角裝置的測(cè)角原理圖。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為