一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器制造技术

本发明专利技术涉及一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，它包括五轴转台、安装法兰、轴式通道切换平台、光学投影系统、合束器、模拟面板、液晶星图场景模拟器以及控制单元；本发明专利技术在保持对星图和目标进行空间位置和能量变化进行动态的较为真实的模拟优点的同时，减轻了整机的重量，结构紧凑，目标及多天区定位星图模拟器的切换速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器
本专利技术涉及一种光学仿真模拟器，尤其涉及一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器。
技术介绍
在一些导航寻的飞行过程中，寻的飞行器需要进行星光修正；为了给寻的飞行器提供一个较为完整的飞行过程仿真环境，仿真系统需要提供用于星光修正的导航星模拟和用于末制导的目标模拟。以往的仿真系统中，是采用轮式切换型目标及多天区定位星图模拟器，虽然可以实现目标、导航星的位置和亮度的较为真实的模拟，但是由于轮式切换平台负载较大，因此切换速度慢，同时由于转动部件负载较大，导致为了使整个系统结构稳定可靠，增加了支撑结构的体积和重量，导致整个目标及多天区定位星图模拟器的体积和重量较大，从而给飞行转台带来较大的压力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，其在保持对星图和目标进行空间位置和能量变化进行动态的较为真实的模拟优点的同时，减轻了整机的重量，结构紧凑，目标及多天区定位星图模拟器的切换速度快。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，它包括五轴转台、安装法兰、轴式通道切换平台、光学投影系统、合束器、模拟面板、液晶星图场景模拟器以及控制单元；所述轴式通道切换平台包括轴式通道切换平台旋转轴定子以及带有电机的轴式通道切换平台转子；所述安装法兰为中空法兰，五轴转台和轴式通道切换平台旋转轴定子通过安装法兰连接固定；光学投影系统安装在安装法兰中心，并与安装法兰内壁固连；模拟面板包括星图模拟面板A、星图模拟面板B和目标模拟面板；轴式通道切换平台旋转轴定子为中空的方柱型结构，方柱的轴心与光学投影系统的轴心重合，轴式通道切换平台旋转轴定子内侧壁上以90°间隔依次设置有星图模拟通道A、星图模拟通道B和星图场景模拟通道，星图模拟面板A、星图模拟面板B和液晶星图场景模拟器依次分别固定于相应通道处，三个通道的光轴处于一个平面内且所在平面与光学投影系统的光轴相垂直；轴式通道切换平台旋转轴定子远离光学投影系统的端面上设置有目标模拟通道，目标模拟面板固定于该目标模拟通道处，且目标模拟面板与光学投影系统的入射光轴同轴；所述光学投影系统的入射方向沿入射光轴安装有轴式通道切换平台转子，该轴式通道切换平台转子同轴设置于轴式通道切换平台旋转轴定子内；轴式通道切换平台转子为管状体，其通过设置于轴式通道切换平台旋转轴定子外的电机带动，使其可绕轴式通道切换平台旋转轴定子的轴心旋转，在轴式通道切换平台旋转轴定子的光轴与三个模拟通道的光轴相交的位置安装有合束器，合束器固定于轴式通道切换平台旋转轴定子内，合束器的法线与光学投影系统的光轴成45°角，在轴式通道切换平台转子转动时可以依次将三个通道入射的光路反射进入光学投影系统并沿光轴射出，使得目标及多天区定位星图可以实现快速切换；控制单元分别通过传输光纤与星图模拟面板A、星图模拟面板B、目标模拟面板相连接；控制单元分别通过数据线与液晶星图场景模拟器、以及轴式通道切换平台连接。在星图模拟通道A内的光学投影系统焦平面位置处安装星图模拟面板A，在星图模拟通道B内的光学投影系统焦平面位置处安装星图模拟面板B，在目标模拟通道内的光学投影系统焦平面位置处安装目标模拟面板，在星图场景模拟通道内的光学投影系统焦平面位置处安装液晶星图场景模拟器；星图模拟面板A为一个不透光的平板，板上相应位置分布M个光纤安装孔，星图模拟面板B为一个不透光的平板，板上相应位置分布N个光纤安装孔，目标模拟面板为一个不透光的平板，中心位置紧密布置成3×3传输光纤，形成可控大小和亮度的目标；液晶星图场景模拟器为一块小型的1024×768分辨率的液晶显示装置，通过液晶对3×3像素以上的面目标以及不需要进行精确能量模拟的星空背景进行模拟。控制单元中包括光源组和两个电路输出端，该光源组由27部可单独控制的光源组成，放置在地面上，分别给星图模拟面板A、星图模拟面板B和目标模拟面板提供光源；每一部可调光源产生的点光源，由一根传输光纤送到轴式通道切换平台内的星图模拟面板A、星图模拟面板B或目标模拟面板上；其中的9根传输光纤每一根的一端与光源连接，每一根的另一端与目标模拟面板连接组成3×3像元的面阵，进行点目标模拟和不超过3×3像素斑点目标模拟，另外18根传输光纤，根据实验所需的星图选出相应数量的传输光纤分别与星图模拟面板A和星图模拟面板B连接，进行定位星图模拟；控制单元的一个电路输出端通过数据线与光源组的电路输入端相连，控制光源的开关以及亮度变化，另一个控制单元电路输出端通过数据线分别与轴式通道切换平台的电路输入端以及星图场景模拟器的电路输入端相连接，通过这两路电路控制光源的亮度以及各通道的切换。工作原理控制单元加电给光源组发出开机指令后，光源开始工作，等光源亮度稳定后，控制单元发出对亮度的控制指令，将星图场景模拟器的星图上每颗星的亮度调到与实际星的亮度相同，在仿真实验过程中，根据仿真计算机发来的控制指令，切换星图模拟面板A通道，星图模拟面板B通道和星图场景模拟通道，在进行目标模拟时，根据仿真过程中仿真计算机实时产生的与寻的器和目标之间相对位置相关的指令，对五轴转台进行空间位置控制，模拟寻的器与目标之间的相对角位置信息，根据仿真过程中仿真计算机实时产生的与寻的器和目标之间距离相关的指令，对3×3的光纤点阵进行开关状态和亮度控制，实现目标大小和亮度的控制，以实现对目标由远及近的过程，尤其是这个过程中能量与距离的对应关系进行比较真实的模拟。本专利技术，因为采用星图模拟板的形式，可以加工成30mm×30mm的量级，整机尺寸也可以控制在40cm×40cm×80cm的范围内，结构紧凑，其适用与转台安装，可以对星图和目标进行空间位置和能量变化进行动态的较为真实的模拟。附图说明图1示出本专利技术组成结构示意图；图2示出本专利技术轴式通道切换平台布局结构示意图。具体实施方式实施例1参见图1-图2所示，一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，它包括五轴转台1、安装法兰2、轴式通道切换平台3、光学投影系统4、合束器5、模拟面板6、液晶星图场景模拟器7以及控制单元8；所述轴式通道切换平台3包括轴式通道切换平台旋转轴定子31以及带有电机321的轴式通道切换平台转子32；所述安装法兰2为中空法兰，五轴转台1和轴式通道切换平台旋转轴定子31通过安装法兰2连接固定；光学投影系统4安装在安装法兰2中心，并与安装法兰2内壁固连；模拟面板6包括星图模拟面板A61、星图模拟面板B62和目标模拟面板63；轴式通道切换平台旋转轴定子31为中空的方柱型结构，方柱的轴心与光学投影系统4的轴心重合，轴式通道切换平台旋转轴定子31内侧壁上以90°间隔依次设置有星图模拟通道A311、星图模拟通道B312和星图场景模拟通道313，星图模拟面板A61、星图模拟面板B62和液晶星图场景模拟器7依次分别固定于相应通道处，三个通道的光轴处于一个平面内且所在平面与光学投影系统4的光轴相垂直；轴式通道切换平台旋转轴定子31远离光学投影系统4的端面上设置有目标模拟通道314，目标模拟面板63固定于该目标模拟通道314处，且目标模拟面板63与光学投影系统4的入射光轴同轴；所述光学投影系统4的入射方向沿入射光轴安装有轴式通道切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，其特征在于：它包括五轴转台(1)、安装法兰(2)、轴式通道切换平台(3)、光学投影系统(4)、合束器(5)、模拟面板(6)、液晶星图场景模拟器(7)以及控制单元(8)；所述轴式通道切换平台(3)包括轴式通道切换平台旋转轴定子(31)以及带有电机(321)的轴式通道切换平台转子(32)；所述安装法兰(2)为中空法兰，五轴转台(1)和轴式通道切换平台旋转轴定子(31)通过安装法兰(2)连接固定；光学投影系统(4)安装在安装法兰(2)中心，并与安装法兰(2)内壁固连；模拟面板(6)包括星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)和目标模拟面板(63)；轴式通道切换平台旋转轴定子(31)为中空的方柱型结构，方柱的轴心与光学投影系统(4)的轴心重合，轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内侧壁上以90°间隔依次设置有星图模拟通道A(311)、星图模拟通道B(312)和星图场景模拟通道(313)，星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)和液晶星图场景模拟器(7)依次分别固定于相应通道处，三个通道的光轴处于一个平面内且所在平面与光学投影系统(4)的光轴相垂直；轴式通道切换平台旋转轴定子(31)远离光学投影系统(4)的端面上设置有目标模拟通道(314)，目标模拟面板(63)固定于该目标模拟通道(314)处，且目标模拟面板(63)与光学投影系统(4)的入射光轴同轴；所述光学投影系统(4)的入射方向沿入射光轴安装有轴式通道切换平台转子(32)，该轴式通道切换平台转子(32)同轴设置于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内；轴式通道切换平台转子(32)为管状体，其通过设置于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)外的电机(321)带动，使其可绕轴式通道切换平台旋转轴定子(31)的轴心旋转，在轴式通道切换平台旋转轴定子(31)的光轴与三个模拟通道(311)、(312)、(313)的光轴相交的位置安装有合束器(5)，合束器(5)固定于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内，合束器(5)的法线与光学投影系统(4)的光轴成45°角；控制单元(8)分别通过传输光纤与星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)、目标模拟面板(63)相连接；控制单元(8)分别通过数据线与液晶星图场景模拟器(7)、以及轴式通道切换平台(3)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种轴式切换型目标及多天区定位星图模拟器，其特征在于：它包括五轴转台(1)、安装法兰(2)、轴式通道切换平台(3)、光学投影系统(4)、合束器(5)、模拟面板(6)、液晶星图场景模拟器(7)以及控制单元(8)；所述轴式通道切换平台(3)包括轴式通道切换平台旋转轴定子(31)以及带有电机(321)的轴式通道切换平台转子(32)；所述安装法兰(2)为中空法兰，五轴转台(1)和轴式通道切换平台旋转轴定子(31)通过安装法兰(2)连接固定；光学投影系统(4)安装在安装法兰(2)中心，并与安装法兰(2)内壁固连；模拟面板(6)包括星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)和目标模拟面板(63)；轴式通道切换平台旋转轴定子(31)为中空的方柱型结构，方柱的轴心与光学投影系统(4)的轴心重合，轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内侧壁上以90°间隔依次设置有星图模拟通道A(311)、星图模拟通道B(312)和星图场景模拟通道(313)，星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)和液晶星图场景模拟器(7)依次分别固定于相应通道处，三个通道的光轴处于一个平面内且所在平面与光学投影系统(4)的光轴相垂直；轴式通道切换平台旋转轴定子(31)远离光学投影系统(4)的端面上设置有目标模拟通道(314)，目标模拟面板(63)固定于该目标模拟通道(314)处，且目标模拟面板(63)与光学投影系统(4)的入射光轴同轴；所述光学投影系统(4)的入射方向沿入射光轴安装有轴式通道切换平台转子(32)，该轴式通道切换平台转子(32)同轴设置于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内；轴式通道切换平台转子(32)为管状体，其通过设置于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)外的电机(321)带动，使其可绕轴式通道切换平台旋转轴定子(31)的轴心旋转，在轴式通道切换平台旋转轴定子(31)的光轴与三个模拟通道(311)、(312)、(313)的光轴相交的位置安装有合束器(5)，合束器(5)固定于轴式通道切换平台旋转轴定子(31)内，合束器(5)的法线与光学投影系统(4)的光轴成45°角；控制单元(8)分别通过传输光纤与星图模拟面板A(61)、星图模拟面板B(62)、目标模拟面板(63)相连接；控制单元(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，张毅，虞红，费锦东，赵宏鸣，张盈，杜渐，杜惠杰，
申请(专利权)人：北京仿真中心，
类型：发明
国别省市：北京;11