[实用新型]数字高精度星模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型属于深空光学导航技术领域，具体涉及一种数字高精度星模拟装置。

背景技术

现代光电探测器的典型目标为大气反射太阳光的被动目标，探测星等成为评价光电探测系统能力额的重要指标，需要对该性能进行测试；但受到种种不确定因素的影响，得不到准确的参数测量结果。因此发展室内客观星等模拟器犹其重要，随着近年来我国深空光学导航技术的发展，高精度星模拟器作为高精度敏感器的地面标定系统得到了广泛的应用。以往的星模拟器采用闭环反馈控制，使用恒光源模拟星光，对模拟光进行滤色，使用不同比率的衰减片对模拟光束进行衰减，调节光能量划分星等，再将衰减后的模拟光束调整为平行光束，并通过标定中性衰减片之间的差异完成相对定标。但上述方法中未考虑光的热效应，当衰减片经长时间照射后，其各项性能均发生改变，直接影响模拟星等的精确度，增大了星等的误差。另外，现有的星模拟器大都存在数据难以查询的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种数字高精度星模拟装置，解决现有技术存在的测量数据不准确和数据难以查询的问题。

为实现上述目的，本实用新型的数字高精度星模拟装置包括上位机通讯接口单元、核心控制单元、LED驱动单元和运行显示单元；

所述上位机通讯接口单元包括上位机和通讯接口；所述核心控制单元包括核心控制芯片；所述LED驱动单元包括远远距离传输模块、驱动模块和LED灯；

所述上位机通过通讯接口与核心控制芯片连接，上位机控制核心控制芯片产生占空比不同的脉冲宽度调制信号和亮度显示信号，占空比不同的脉冲宽度调制信号分别经远距离传输模块传输到驱动模块中，驱动模块通过接收到的不同占空比的脉冲宽度调制信号控制LED灯；所述亮度显示信号传输至运行显示单元同步显示亮度信息。

所述核心控制单元还包括隔离电路，所述核心控制芯片产生的占空比不同的脉冲宽度调制信号通过隔离电路内部光耦的发光二极管，间接控制光敏三极管，从而将放大的信号传送到远距离传输模块。

所述隔离电路包括光耦、发光二极管、电阻和三极管；其中核心控制芯片输出的脉冲宽度调制信号与光耦器件内部的发光二极管直接连接，再与一个3.3K电阻串联；光耦内部的光敏三极管的发射极串联一个3.3K的电阻，然后再连接一个型号为9013的三极管的基极；光耦内部的光敏三极管的集电极串联一个470R的电阻和一个发光二极管，最后连接上述型号为9013的三极管的集电极最终形成回路。

所述远距离传输模块包括发送匹配器和接收匹配器，脉冲宽度调制信号发送到发送匹配器，发送匹配器将脉冲宽度调制信号转换为差分信号并通过导线传输至接收匹配器，接收匹配器将接收到的差分信号转换为脉冲宽度调制信号并传输至驱动模块。

所述发送匹配器型号为DS26LS31M，所述接收匹配器型号为DS26LS32M。

所述驱动模块为由PT4115芯片和电感、电流采样电阻形成一个自振荡的连续电感电流模式的降压型恒流LED控制器。

所述通讯接口为RS232或RS485。

所述核心控制芯片为STM32F1。

所述LED灯为XLamp型白光LED光源。

所述运行显示单元包括51系列单片机和液晶屏，亮度显示信号经51系列单片机控制在所述液晶屏上显示亮度信息。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的数字高精度星模拟装置通过控制上位机操作核心控制单元中的核心控制芯片，进而控制运行显示单元所用的51系列单片机，系统采用闭环控制原理，以驱动模块驱动电流控制LED灯的亮度变化。实现远距离，高精度，可单路调节及多路联合调节的星模拟装置。

上位机通过通讯接口将控制命令传递给核心控制单元，核心控制单元接收到控制命令，执行相应控制命令。为了保证控制命令的准确性，控制命令将采用多字节数据传输，命令格式为：开始位+设备号+通道地址+数据+校验位。在上位机的控制下核心控制芯片产生不同占空比脉冲宽度调制信号，经过功率驱动变换输出，直流电源可由交流整流电路获得，同时核心控制芯片产生相应的显示信号传递给显示单元实现亮度信息的同步显示，为提高控制器输出电流的精度采用了闭环控制系统。采用脉冲宽度调制控制LED灯的亮度的变化，不影响LED灯色度的变化。通过上位机控制星等的变化实现了LED灯亮度数字化控制，达到了高精度，便捷操作的目的，测量数据准确。

附图说明

图1为本实用新型的数字高精度星模拟装置结构框图；

图2为本实用新型的数字高精度星模拟装置中驱动模块电路结构示意图；