[发明专利]立式气动光学效应模拟装置

说明书

立式气动光学效应模拟装置属于气动光学技术领域；该气动光学效应模拟装置包括开口向上的黑体，设置在黑体上方开口向下的罐体，黑体的开口与罐体的开口之间通过伸缩结构连接，伸缩结构内部设置有虹膜光圈结构；伸缩结构从内到外依次包括内层伸缩管，保温层和外层伸缩管，内层伸缩管包括设置在中间的非伸缩端和连接在非神缩端两端的伸缩管组成，在非神缩端上安装虹膜光圈结构；虹膜光圈结构包括环形圈，在环形圈上均匀分布的转轴，绕转轴旋转的弧形金属叶片，所述转轴和弧形金属叶片的数量相同，至少为六个；本发明气动光学效应模拟装置，利用冷热气体形成强烈对流的特性，直接生成产生气动光学效应的气流，实现气动光学效应直接模拟的目的。

本申请是发明专利申请《一种立式气动光学效应模拟装置》的分案申请。

原案申请日：2016-10-08。

原案申请号：2016108763645。

原案发明名称：一种立式气动光学效应模拟装置。

技术领域

立式气动光学效应模拟装置属于气动光学技术领域。

背景技术

飞行器在大气层中高速飞行时，由于其光学头罩与自由来流之间产生真实气体效应、激波诱导边界层分离、无粘流与边界层的相互干扰等，从而产生因气流密度变化、温度变化、组成成分变化及气体分子电离等引起的复杂流场，这对红外成像探测系统造成热、热辐射和图像传输干扰，引起目标偏移、抖动、模糊，这种效应称为气动光学效应。

气动光学效应给红外成像末制导带来不利影响，使导引头对目标的探测、跟踪与识别能力下降，进而影响末制导精度。由于流场密度变化，改变了在其中传播的光线的原来路径，产生偏折和相位变化，致使成像平面上造成图像的偏移，模糊，抖动以及能量损失。如果能够探索气动光学退化机理，就能够校正气动光学退化图像，减少像差，提高光学成像质量。可见，探索气动光学退化机理是改善图像质量的关键步骤。

探索气动光学退化机理，需要模拟气动光学效应。目前，很多气动光学效应模拟装置都是光学模拟装置，例如申请号为201410456264.8的发明专利《基于失真图像的气动光学效应模拟器 》，以及算法模拟，例如申请号为201310193486.0的发明专利《一种模拟气动光学效应的方法和系统》，这些模拟装置或方法都没有直接生成产生气动光学效应的气流，因此属于间接模拟，而不属于直接模拟，因此距离实际的气动光学效应还有区别。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种气动光学效应模拟装置，该模拟装置利用冷热气体形成强烈对流的特性，直接生成产生气动光学效应的气流，实现气动光学效应直接模拟的目的。

本发明的目的是这样实现的：

立式气动光学效应模拟装置，包括开口向上的黑体，设置在黑体上方开口向下的罐体，黑体的开口与罐体的开口之间通过伸缩结构连接，所述伸缩结构内部设置有虹膜光圈结构；

所述的黑体从内到外依次包括陶瓷层，中间层，冷却层和外壳；所述中间层中间设置有电阻丝，内壁设置有温度传感器，所述冷却层充水；

所述罐体顶部设置有开口，开口上设置有盖；

所述伸缩结构从内到外依次包括内层伸缩管，保温层和外层伸缩管，所述内层伸缩管包括设置在中间的非伸缩端和连接在非神缩端两端的伸缩管组成，在非神缩端上安装虹膜光圈结构；

所述虹膜光圈结构包括环形圈，在环形圈上均匀分布的转轴，绕转轴旋转的弧形金属叶片，所述转轴和弧形金属叶片的数量相同，至少为六个。

上述立式气动光学效应模拟装置，还包括水箱和水泵，所述冷却层顶部和底部各有一个出口，水泵将水箱中的水泵入冷却层底部出口，水从冷却层顶部出口流回水箱。

上述立式气动光学效应模拟装置，所述盖为炉圈结构，包括多个直径不同、依次相套、截面为阶梯结构的环形圈。