[发明专利]一种目标探测环境地面模拟系统

说明书

本发明涉及航空航天实验技术领域，尤其是涉及一种目标探测环境地面模拟系统，包括探测目标模拟模块、云雾环境模拟模块、飞行器流场模拟模块和光束接收模块；所述探测目标模拟模块用于提供模拟的探测目标的辐射光束；所述云雾环境模拟模块用于提供模拟的大气云雾环境；所述飞行器流场模拟模块用于提供模拟的流场环境；所述光束接收模块用于接收由所述探测目标模拟模块发出并穿过所述云雾环境模拟模块和飞行器流场模拟模块之后的辐射光束并成像和记录存储。本发明能够实现目标光束经过大气云雾模拟模块和飞行器流场模拟模块的光学传输路径的模拟，研究目标光束的大气传输衰减和偏折规律，为飞行器目标探测精度的提高提供依据。

技术领域

本发明涉及航空航天实验技术领域，尤其是涉及一种目标探测环境地面模拟系统。

背景技术

随着现代国防科学技术的发展，导弹、飞机、直升机等各类飞行器对高精度探测能力的需求愈加强烈。大气中的云雾是最常见的气象现象，当探测光进入云雾后，云雾中的云滴微粒(包括液体和固体粒子)会对探测光有反射、吸收、散射和折射作用，导致探测光产生严重的能量衰减和方向偏移，使得探测系统成像模糊识别困难，探测距离大大缩短。此外，探测设备接收到的目标信号受到了目标附近的气动光学效应和目标与探测设备之间的大气光学效应的复合作用，目标图像会产生严重的能量衰减和畸变。因此只有对目标光束的气动光学和大气光传输效应有更深入本质的认识，才能突破目标探测能力的瓶颈。

美国和欧盟为提升从高速飞行器到无人机红外光学成像探测或末制导能力，对复杂气象条件(如云、雾、雨、雪)开展了大量研究，但研究结果主要集中在理论分析和飞行试验方面。如美国等国家在上世纪90年代就开展过大量飞行试验，直接对真实大气的光传输进行测量，得到了中红外/远红外光透过率与传输距离的关系。但由于实际的大气环境特性复杂，试验室条件下比较难于模拟，因此未能建立复杂气象条件下的物理模型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种目标探测环境地面模拟系统，能够实现目标光束经过大气云雾模拟模块和飞行器流场模拟模块的光学传输路径的模拟，研究目标光束的大气传输衰减和偏折规律，为飞行器目标探测精度的提高提供依据。

本发明提供一种目标探测环境地面模拟系统，包括探测目标模拟模块、云雾环境模拟模块、飞行器流场模拟模块和光束接收模块；

所述探测目标模拟模块用于提供模拟的探测目标的辐射光束；

所述云雾环境模拟模块用于提供模拟的大气云雾环境；

所述飞行器流场模拟模块用于提供模拟的流场环境；

所述光束接收模块用于接收由所述探测目标模拟模块发出并穿过所述云雾环境模拟模块和所述飞行器流场模拟模块之后的辐射光束并成像和记录存储。

优选地，所述探测目标模拟模块包括高能脉冲激光器和光束提升器；

所述高能脉冲激光器用于模拟探测目标发出的辐射光束；

所述光束提升器包括光学支杆和两个可调节反射镜，通过调节两个反射镜的角度，提升高能脉冲激光器发出的辐射光束所达到的高度。

优选地，所述云雾环模拟模块包括水槽、超声波雾化器、玻璃框和分隔板，所述水槽中装有净化水，所述超声波雾化器浸在水中；

所述超声波雾化器用于通过超声波振动将接触到的净化水雾化形成小水滴进而弥散在玻璃框包围的空间内形成模拟的大气云雾环境；

所述分隔板用于改变云雾的厚度来模拟不同的大气传输距离。

优选地，所述飞行器流场模拟模块包括风洞、飞行器模型和玻璃窗口；

所述风洞用于产生高速气流，高速气流经过所述飞行器模型后形成高速绕流场，模拟飞行器探测光束穿过的流场。

优选地，所述光束接收模块包括高速相机、图像采集卡和数据存储计算机；