一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，由紅外光源燈陣、立柱、側梁、走臺、聯(lián)動裝置、供電及計算機控制系統(tǒng)組成，其中：支撐立柱分兩排排列，在每排支撐立柱上方、兩根支撐立柱之間布置有側梁，兩排側梁之間均勻布置有走臺，走臺上布置有用于調整紅外光源燈陣照射角度的聯(lián)動裝置，紅外光源燈陣由紅外頂部燈陣和紅外斜角燈陣組成，紅外頂部燈陣布置在聯(lián)動裝置下方，紅外斜角燈陣固定在側梁上；供電及計算機控制系統(tǒng)與聯(lián)動裝置和紅外光源燈陣相連。該系統(tǒng)可用于紅外場景沙盤，主要為紅外導引頭半實物仿真試驗提供相應的紅外輻射。
【專利說明】
一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光學照明領域，涉及一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在對紅外導引頭進行半實物仿真實驗時，要求仿真系統(tǒng)可以完全地模擬出真實環(huán)境。紅外場景沙盤可以模擬出紅外導引頭要觀察的目標及背景，但在導引頭實際工作時，除了目標和背景的影響外，還有光照及太陽不同時間輻射的影響，這就要求系統(tǒng)有能夠模擬太陽熱輻射及不同光照角度的紅外照明系統(tǒng)。
[0003]CN102621476A公開一種“全時段太陽仿真裝置”，可以用來模擬太陽一天或一年的光照情況，其缺點在于無法模擬太陽平行光照射，且光源照射面積小，太陽紅外輻射能量低，無法滿足仿真實驗要求。
【發(fā)明內容】
[0004]為了解決前視紅外導引頭半實物仿真試驗過程中缺少紅外光源的問題，本發(fā)明提供了一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于紅外場景沙盤，主要為紅外導引頭半實物仿真試驗提供相應的紅外輻射。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
一種仿真試驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，由紅外光源燈陣、立柱、側梁、走臺、聯(lián)動裝置、供電及計算機控制系統(tǒng)組成，其中:支撐立柱分兩排排列，在每排支撐立柱上方、兩根支撐立柱之間布置有側梁，兩排側梁之間均勻布置有走臺，走臺上布置有用于調整紅外光源燈陣照射角度的聯(lián)動裝置，紅外光源燈陣由紅外頂部燈陣和紅外斜角燈陣組成，紅外頂部燈陣布置在聯(lián)動裝置下方，紅外斜角燈陣固定在側梁上；供電及計算機控制系統(tǒng)與聯(lián)動裝置和紅外光源燈陣相連。
[0006]本發(fā)明具有如下有益效果:
1、采用紅外光源燈陣設計，可為紅外場景沙盤提供逼真的照明系統(tǒng)，模擬太陽熱輻射；
2、紅外光源燈陣包括紅外頂部燈陣和紅外斜角燈陣，照射面積可覆蓋整個紅外場景沙盤系統(tǒng)；
3、紅外頂部燈陣可為紅外導引頭提供真實的順、逆光觀察環(huán)境，同時根據仿真需要通過改變燈陣區(qū)域的角度，即燈陣可圍繞光軸中心進行一定角度的旋轉，模擬一天內不同時間太陽輻射的光強及輻射到目標或背景產生的陰影區(qū)域和非陰影區(qū)域的情況；
4、紅外斜角燈陣的作用是模擬太陽輻射較低時，輻射到目標或背景產生的陰影區(qū)和非陰影區(qū)域的情況；
5、本發(fā)明可用于模擬太陽熱輻射，從不同角度照射紅外場景沙盤，使紅外場景沙盤上涂覆的不同的紅外反射漆產生不同反射差，模擬真實材質的反射情況，同時還可以真實模擬建筑物等目標陰影區(qū)和非陰影區(qū)的情況，模擬導引頭所觀察到的地面景物受太陽輻射影響時的情況，紅外照明系統(tǒng)可使導引頭半實物仿真試驗更加逼真，更可靠，在沙盤仿真過程中起著至關重要的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)整體結構圖；
圖2為仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)的主視圖；
圖3為仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)的側視圖；
圖4為仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)的俯視圖；
圖5為聯(lián)動裝置結構圖；
圖6為反射罩面型結構圖；
圖7為紅外光源燈陣的配光曲線圖；
圖8為紅外光源燈陣照射效果的軟件模擬圖；
圖9為紅外光源燈陣照射均勻性分析圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0009]如圖1-4所示，本發(fā)明提供的仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)由紅外光源燈陣(紅外頂部燈陣1、紅外斜角燈陣2)、支撐立柱3、側梁4、走臺5、聯(lián)動裝置6、供電及計算機控制系統(tǒng)7組成，其中:
紅外光源燈陣:由紅外頂部燈陣I和紅外斜角燈陣2組成。
[0010]支撐立柱3:10根，10根支撐立柱3分兩排排列，每排5根，在每排支撐立柱3上方、兩根支撐立柱3之間布置側梁4。
[0011]側梁4:8個，8個側梁4分兩排排列，每個側梁4連接兩個支撐立柱3，將每排的5個支撐立柱3連接起來。
[0012]走臺5:10個，10個走臺5均勻布置在兩排側梁4之間，走臺5上布置有用于調整紅外光源燈陣照射角度的聯(lián)動裝置6 ;紅外頂部燈陣I與聯(lián)動裝置6相連并布置在聯(lián)動裝置6下方，照射角度可調；紅外斜角燈陣2僅固定在側梁4上，照射角度固定。
[0013]供電及計算機控制系統(tǒng)7:與聯(lián)動裝置6和紅外光源燈陣相連，提供能量并對整個系統(tǒng)進行控制，根據仿真需要，改變照射角度，輻射強度等。
[0014]如圖5所示，聯(lián)動裝置6采用連桿聯(lián)動驅動，動力源為電動推桿5-1。電動缸5-2推動曲柄5-3完成擺角控制。由電動缸的直線位移轉換成曲柄的精確角度運動。
[0015]設沙盤尺寸為20mX 7m，為避免紅外光源燈陣進入導引頭視場內，光源燈陣高度為6m，燈陣照明范圍應保證在20mX7m范圍內均勻。根據測算，為保證地面均勻，需要重疊布置光源，重疊部分約lm，因此紅外頂部燈陣至少需要20X8列個光源，兩側紅外斜角燈陣每一側都至少需要20X3列個光源。
[0016]燈陣在6m高的位置將沙盤目標均勻照亮，根據比例關系，單個光源照射的角度需保證在±10°以內，才能保證光源產生的能量能夠滿足紅外場景沙盤系統(tǒng)仿真時的照度要求，而其余角度的光線則可彌補模擬燈陣的照明均勻性。本例中，光源采用燈絲長度為1mm的歐斯朗溴鎢燈炮，為減小出射光線發(fā)散角度，光源采用大口徑、高反射率的鍍鋁拋物面反光罩，起匯聚光線的作用，提高能量利用率。如圖6所示，反光罩直徑為100mm，焦距為30mm，長度為20mmo
[0017]燈陣采用反射罩結構，光線照射無色差產生，可用可見光代替紅外光分析燈陣照明情況，圖7所示為紅外光源燈陣的配光曲線，反光罩能將91.2%的光能集中在光線投射角度±10°范圍之內。根據配光曲線及燈陣排布，通過光線分析軟件DIALux軟件進行紅外光源燈陣的模擬，模擬效果如圖8所示，并通過光線追跡分析，燈陣均勻性大于90%，如圖9所不O
【權利要求】
1.一種仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述照明系統(tǒng)由紅外光源燈陣、立柱、側梁、走臺、聯(lián)動裝置、供電及計算機控制系統(tǒng)組成，其中:支撐立柱分兩排排列，在每排支撐立柱上方、兩根支撐立柱之間布置有側梁，兩排側梁之間均勻布置有走臺，走臺上布置有用于調整紅外光源燈陣照射角度的聯(lián)動裝置，紅外光源燈陣由紅外頂部燈陣和紅外斜角燈陣組成，紅外頂部燈陣布置在聯(lián)動裝置下方，紅外斜角燈陣固定在側梁上；供電及計算機控制系統(tǒng)與聯(lián)動裝置和紅外光源燈陣相連。
2.根據權利要求1所述的仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述紅外光源燈陣的光源采用燈絲長度為1mm的歐斯朗溴鎢燈炮。
3.根據權利要求1所述的仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述紅外光源燈陣采用鍍鋁拋物面反光罩。
4.根據權利要求3所述的仿真實驗室沙盤紅外照明系統(tǒng)，其特征在于所述反光罩直徑為100mm，焦距為30mm，長度為20_。
【文檔編號】G09B25/00GK104517515SQ201410807132
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權日:2014年12月23日
【發(fā)明者】康為民 申請人:哈爾濱工業(yè)大學