一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光導引頭仿真模擬技術領域，尤其涉及一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法。
【背景技術】
[0002]激光制導武器在進行半實物仿真試驗時，需要激光目標模擬器給予激光導引頭提供一個與真實環(huán)境相同的目標環(huán)境，現(xiàn)階段廣泛使用的激光投影漫反射目標模擬器具有模擬效果逼真的特點，但同樣存在不足:設備本身體積大，重量重，聯(lián)調(diào)試驗易受場地、環(huán)境等因素限制，且試驗工作量較大，需要一定人力、物力進行保障。
[0003]因此，構(gòu)建一個基于全場景激光目標模擬器的半實物仿真試驗平臺適用于大多數(shù)試驗場地，且全場景激光目標模擬器體積小，重量輕，能夠為激光導引頭提供一個全景測試及仿真畫面，并可參與地面半實物仿真試驗，已經(jīng)成為本領域技術人員亟待解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術問題在于提供一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0005]本發(fā)明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):
一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，通過將全場景激光目標模擬器置于五軸轉(zhuǎn)臺的兩軸轉(zhuǎn)臺上，激光導引頭置于五軸轉(zhuǎn)臺的三軸轉(zhuǎn)臺上，利用仿真計算機解算出飛行器的運動軌跡，并將解算出的飛行器數(shù)據(jù)傳輸至五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器的主控計算機，主控計算機依據(jù)仿真計算機實時解算的仿真結(jié)果產(chǎn)生相應的控制指令，且控制指令經(jīng)激光發(fā)射系統(tǒng)實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭實際作戰(zhàn)環(huán)境高度相似的激光光斑，以參與地面半實物仿真試驗，從而達到試驗目的，具體步驟如下:
A)組裝半實物仿真試驗元件，將全場景激光目標模擬器置于五軸轉(zhuǎn)臺的兩軸轉(zhuǎn)臺上，激光導引頭置于五軸轉(zhuǎn)臺的三軸轉(zhuǎn)臺上，仿真計算機分別與五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器連接，全場景激光目標模擬器內(nèi)設置有主控計算機，主控計算機與激光發(fā)射系統(tǒng)連接；
B)待半實物仿真試驗元件組裝完畢后，仿真計算機通過動力學、運動學方程解算出飛行器的運動軌跡，并通過光纖將飛行器數(shù)據(jù)傳輸至五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器的主控計算機；
C)全場景激光目標模擬器的主控計算機依據(jù)仿真計算機實時解算的仿真結(jié)果產(chǎn)生相應的控制指令，以控制高能激光器發(fā)射能量、脈寬和編碼滿足任務要求的激光脈沖，激光脈沖經(jīng)準直擴束鏡傳輸至光欄，通過光欄控制光斑的大小及實現(xiàn)可變衰減器能量連續(xù)可調(diào)，最后經(jīng)光學準直鏡組，實時控制光斑特征模擬系統(tǒng)在模擬靶板上生成一個與激光導引頭實際作戰(zhàn)環(huán)境有較高置信水平的激光光斑，至此，為放置在三軸轉(zhuǎn)臺上的激光導引頭提供一個接近實戰(zhàn)的目標，用于參與地面半實物仿真試驗。
[0006]在本發(fā)明中，五軸轉(zhuǎn)臺包括三軸轉(zhuǎn)臺與兩軸轉(zhuǎn)臺。
[0007]在本發(fā)明中，激光發(fā)射系統(tǒng)包括光學準直鏡組、平動發(fā)射機構(gòu)、密封箱體、滾珠絲杠機構(gòu)、光欄、準直擴束鏡及高能激光器;其中，主控計算機與高能激光器連接，通過主控計算機產(chǎn)生的控制指令以控制高能激光器發(fā)射能量、脈寬和編碼滿足任務要求的激光脈沖，密封箱體內(nèi)一側(cè)安裝有平動發(fā)射機構(gòu)，并在平動發(fā)射機構(gòu)一端外側(cè)的密封箱體上安裝有光學準直鏡組，平動發(fā)射機構(gòu)上設置有光欄，平動發(fā)射機構(gòu)內(nèi)設置有可變衰減器，準直擴束鏡設置在光欄一側(cè)，且平動發(fā)射機構(gòu)與滾珠絲杠機構(gòu)連接，通過滾珠絲杠機構(gòu)帶動平動發(fā)射機構(gòu)上下調(diào)節(jié)光欄控制光斑的大小及實現(xiàn)可變衰減器能量連續(xù)可調(diào)，高能激光器與準直擴束鏡連接。
[0008]在本發(fā)明中，光學準直鏡組與光欄、準直擴束鏡處于同一水平線，用于傳輸激光脈沖。
[0009]在本發(fā)明中，平動發(fā)射機構(gòu)通過轉(zhuǎn)軸與滾珠絲杠機構(gòu)連接。
[0010]在本發(fā)明中，高能激光器通過光纖與準直擴束鏡連接。
[0011]有益效果:
1)本發(fā)明具有良好的通用性，在地面試驗中可實現(xiàn)對多型號激光導引頭的目標模擬；
2)本發(fā)明適用范圍廣，可在陣地、試驗室等任意場所使用；
3)本發(fā)明中全場景激光目標模擬器體積小，重量輕，能夠為激光導引頭提供全景測試及仿真畫面，并可參與地面半實物仿真試驗，試驗效果好，人工勞動強度小。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的較佳實施例的系統(tǒng)連接示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的較佳實施例中的激光發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0015]參見圖1?圖2的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，包括激光導引頭1、五軸轉(zhuǎn)臺2、三軸轉(zhuǎn)臺3、兩軸轉(zhuǎn)臺4、仿真計算機5、全場景激光目標模擬器6、主控計算機7及激光發(fā)射系統(tǒng)8，激光發(fā)射系統(tǒng)8包括光纖9、光學準直鏡組10、平動發(fā)射機構(gòu)11、密封箱體12、滾珠絲杠機構(gòu)13、光欄14、準直擴束鏡15及高能激光器16;通過全場景激光目標模擬器6模擬激光導引頭1在接近真實飛行環(huán)境下對目標實施攻擊的仿真試驗環(huán)境，并經(jīng)激光發(fā)射系統(tǒng)8實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭1實際作戰(zhàn)環(huán)境有較高置信水平的激光光斑，以參與地面半實物仿真試驗，達到試驗目的，具體步驟如下:
A)半實物仿真試驗過程中，全場景激光目標模擬器6置于五軸轉(zhuǎn)臺2的兩軸轉(zhuǎn)臺4上，激光導引頭1置于五軸轉(zhuǎn)臺2的三軸轉(zhuǎn)臺3上；
B)仿真計算機5通過動力學、運動學方程解算出飛行器的運動軌跡，并通過光纖9將飛行器數(shù)據(jù)送給各個仿真設備；
C)全場景激光目標模擬器6的主控計算機7依據(jù)仿真計算機5實時解算的仿真結(jié)果以及其產(chǎn)生相應的控制指令，控制高能激光器16發(fā)射能量、脈寬和編碼滿足任務要求的激光脈沖，經(jīng)準直擴束鏡15后，通過光欄14控制光斑的大小以及可變衰減器實現(xiàn)能量連續(xù)可調(diào)，再經(jīng)光學準直鏡組10后，實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭1實際作戰(zhàn)環(huán)境有較高置信水平的激光光斑，至此，為放置在三軸轉(zhuǎn)臺3上的激光導引頭1提供了一個接近實戰(zhàn)的目標，用于參與地面半實物仿真試驗。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，通過將全場景激光目標模擬器置于五軸轉(zhuǎn)臺的兩軸轉(zhuǎn)臺上，激光導引頭置于五軸轉(zhuǎn)臺的三軸轉(zhuǎn)臺上，利用仿真計算機解算出飛行器的運動軌跡，并將解算出的飛行器數(shù)據(jù)傳輸至五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器的主控計算機，主控計算機依據(jù)仿真計算機實時解算的仿真結(jié)果產(chǎn)生相應的控制指令，且控制指令經(jīng)激光發(fā)射系統(tǒng)實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭實際作戰(zhàn)環(huán)境高度相似的激光光斑，以參與地面半實物仿真試驗，從而達到試驗目的，具體步驟如下: A)組裝半實物仿真試驗元件，將全場景激光目標模擬器置于五軸轉(zhuǎn)臺的兩軸轉(zhuǎn)臺上，激光導引頭置于五軸轉(zhuǎn)臺的三軸轉(zhuǎn)臺上，仿真計算機分別與五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器連接，全場景激光目標模擬器內(nèi)設置有主控計算機，主控計算機與激光發(fā)射系統(tǒng)連接； B)待半實物仿真試驗元件組裝完畢后，仿真計算機通過動力學、運動學方程解算出飛行器的運動軌跡，并通過光纖將飛行器數(shù)據(jù)傳輸至五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器的主控計算機； C)全場景激光目標模擬器的主控計算機依據(jù)仿真計算機實時解算的仿真結(jié)果產(chǎn)生相應的控制指令，以控制高能激光器發(fā)射能量、脈寬和編碼滿足任務要求的激光脈沖，激光脈沖經(jīng)準直擴束鏡傳輸至光欄，通過光欄控制光斑的大小及實現(xiàn)可變衰減器能量連續(xù)可調(diào)，最后經(jīng)光學準直鏡組，實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭實際作戰(zhàn)環(huán)境有較高置信水平的激光光斑，至此，為放置在三軸轉(zhuǎn)臺上的激光導引頭提供一個接近實戰(zhàn)的目標，用于參與地面半實物仿真試驗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，五軸轉(zhuǎn)臺包括三軸轉(zhuǎn)臺與兩軸轉(zhuǎn)臺。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，激光發(fā)射系統(tǒng)包括光學準直鏡組、平動發(fā)射機構(gòu)、密封箱體、滾珠絲杠機構(gòu)、光欄、準直擴束鏡及高能激光器;其中，主控計算機與高能激光器連接，密封箱體內(nèi)一側(cè)安裝有平動發(fā)射機構(gòu)，并在平動發(fā)射機構(gòu)一端外側(cè)的密封箱體上安裝有光學準直鏡組，平動發(fā)射機構(gòu)上設置有光欄，平動發(fā)射機構(gòu)內(nèi)設置有可變衰減器，準直擴束鏡設置在光欄一側(cè)，且平動發(fā)射機構(gòu)與滾珠絲杠機構(gòu)連接，通過滾珠絲杠機構(gòu)帶動平動發(fā)射機構(gòu)上下調(diào)節(jié)光欄控制光斑的大小及實現(xiàn)可變衰減器能量連續(xù)可調(diào)，高能激光器與準直擴束鏡連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，光學準直鏡組與光欄、準直擴束鏡處于同一水平線，用于傳輸激光脈沖。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，平動發(fā)射機構(gòu)通過轉(zhuǎn)軸與滾珠絲杠機構(gòu)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，其特征在于，高能激光器通過光纖與準直擴束鏡連接。
【專利摘要】一種半主動激光導引頭半實物仿真目標模擬方法，通過將全場景激光目標模擬器置于五軸轉(zhuǎn)臺的兩軸轉(zhuǎn)臺上，激光導引頭置于五軸轉(zhuǎn)臺的三軸轉(zhuǎn)臺上，利用仿真計算機解算出飛行器的運動軌跡，并將解算出的飛行器數(shù)據(jù)傳輸至五軸轉(zhuǎn)臺、全場景激光目標模擬器的主控計算機，主控計算機依據(jù)仿真計算機實時解算的仿真結(jié)果產(chǎn)生相應的控制指令，且控制指令經(jīng)激光發(fā)射系統(tǒng)實時控制光斑特征，生成一個與激光導引頭實際作戰(zhàn)環(huán)境高度相似的激光光斑，以參與地面半實物仿真試驗，試驗效果好，人工勞動強度小，具有良好的通用性，適用范圍廣，可在陣地、試驗室等任意場所使用。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號】CN105487410
【申請?zhí)枴緾N201610091006
【發(fā)明人】衷莉莎, 王錦菲, 鄒小霞, 彭江軍, 高欣, 鄭宏海, 李維, 孫銳, 黃桂明, 劉國輝, 鞏三莉, 馮曉艷
【申請人】江西洪都航空工業(yè)集團有限責任公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年2月18日