[发明专利]一种高精度空间目标动态成像模拟装置

说明书

技术领域

本发明属于物理仿真技术领域，涉及一种高精度空间目标动态成像模拟装置。

背景技术

空间动态目标模拟技术是研究空间光学敏感器所需要的成像物理仿真目标模拟设备，主要通过光学成像的方法，模拟敏感器探测的目标实时位置和其它物理属性。一般模拟目标成像位置的用途是比较常见的。

空间目标分为相对静止目标和相对运动目标，相对静止目标采用固定靶标通过光学系统成像即可实现，而动态目标的模拟一般要采用显示器件对目标动态成像，通过光学系统把所成的动态图像投射到所需距离。

动态星模拟器的种类较多，其中模拟视场和精度是最主要的指标，也是区别模拟器性能的主要指标，其它技术指标如模拟的动态范围、对比度、更新率等各类星模拟器大体相当。所谓大视场是指6°×6°(公差±1°)以上的视场，高精度是指单星张角小于15″(公差±1″)，本发明涉及到的是指大视场、高精度的一类。

在国内外的动态星模拟器的方案方面：

国外关于动态目标模拟器的报道较少，1985年美国马歇尔空间飞行中心的一篇报告指出了一种星场模拟器，这种模拟器由光源、准直器、光纤光学器件构成，光源由多个发光点组成，每个光点发出的光通过光纤传导到准直器焦平面，通过准直器成像到无限远。

浙江大学在《光学学报》第26卷第5期上发表了一篇“基于硅基液晶显示技术的可见光光学目标模拟器研制”文章，论述了一种带有复眼照明系统的LCOS显示投影模拟器，其特点是采用立方棱镜将照明光引入LCOS，采用复眼镜匀光。

国防科技大学王兆魁等在《系统仿真学报》发表了“面向空间目标监视的星图模拟器设计与实现”，提出了一种空间目标模拟器方案，通过显示器直接显示。

以上动态模拟器有的采用光学系统投影模拟，有的直接采用大尺寸显示器模拟。采用显示器件和光学投影技术的模拟器一般受到显示器件分辨率和模拟视场角限制，难以达到目标出射的高精度模拟。

在动态星模拟器模拟视场和精度方面：

巩岩等在2007年11月“光学精密工程”上发表的“基于数字光处理技术的小型星模拟器设计”一文所提出的基于DLP的星模拟器视场是10.5°×7.5°，单星张角40″；张文明等在2000年10月“光电工程”上发表的“小型星模拟器中星图动态显示系统的设计”一文提到的动态星模拟器视场是8°×6°，单星张角为28″；长春理工大学马苑学的硕士论文“动态星模拟器的光学系统设计”中提到所研制的动态星模拟器的视场是17.7°×13.3°，单星张角50″。以上各个星模拟器采用的显示器件均在1000像素左右，因此属于中等精度的星模拟器，没能达到高精度模拟，没有达到高精度的主要原因是显示器件的分辨率不够，目前普遍生产的显示器件分辨率均在1000像素左右，或具有2000×1000类型的长条形显示器件，而动态星模拟器一般需要方形视场显示器。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种高精度空间目标动态成像模拟装置，可实现高精度、可变距离动态目标模拟。