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航天器电致变色系统及其激光隐身方法技术方案

技术编号:13168146 阅读:46 留言:0更新日期:2016-05-10 13:01
本发明专利技术旨在设计一种航天器电致变色系统。将电致变色材料涂在航天器的表面,在计算机的控制下,通过给电致变色材料施加相应的电压,使材料的颜色随航天器所处空间的颜色而变化,使航天器与天空背景色度差异最小,以达到航天器激光隐身的作用。航天器电致变色系统由涂在航天器表面的电致变色涂层、位于涂层边缘的电极、安装在航天器内部的计算机和安装在航天器上方的CCD相机等部分组成。为保证电致变色材料能够跟踪天空的颜色,电致变色材料可变颜色的色度区间设计为[0,70],航天器所处空间的背景色度由安装在航天器上方的CCD相机获取。本发明专利技术的有益效果在于:航天器随所处空间改变颜色,可以达到激光隐身的作用,提高了航天器在空间对抗中的生存能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
激光作为一种主动探测信号有许多优点,它具有亮度高、方向性好、单色性好、相 干性好等优点。作为雷达使用时,与普通微波雷达相比,它具有分辨力高、抗干扰能力强、隐 蔽性好、体积小、质量轻等优势。因此,主动激光照射成像探测技术已成为目前探测和跟踪 飞行器的主要手段,激光测距机、激光制导武器、激光雷达等已研制成功并装备部队。激光 制导导弹或炸弹的投掷精度、应战能力达到了惊人的地步,以致可做到被发现就会被击中, 被击中就会被摧毁,严重威胁航天器的生存安全。 隐身技术便是在探测与反探测技术进步中发展起来的一种军用技术,隐身技术是 指减小目标的各种可探测特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合性技 术。目前,激光隐身除了要对抗各种军用激光测距机以外,最主要的是要对抗激光制导武 器,主要是半主动激光制导武器,包括激光半主动制导导弹、激光半主动制导炸弹和激光半 主动制导炮弹等。目标实施激光隐身后可使目标指示器照射到目标上的激光产生弱的回 波,不能被激光接收器所接收,从而不能实现对目标的攻击。除了激光半主动制导武器以 外,激光隐身还要对抗激光成像雷达,这时激光隐身方法是使目标的激光反射特性与背景 一致。 电致变色材料是指在外接电压或者电流的驱动下,材料的光学性能(透射率,反射 率等)在可见光范围内产生稳定的可逆变化。在外观上,电致变色材料表现为颜色及退色的 可逆变化。电致变色材料分为无机变色材料(例如氧化钨,氧化镍,氧化铑,氧化钴等)和有 机电致变色材料(例如紫精类)。无机电致变色材料主要集中在过渡金属氧化物,这些过渡 金属氧化物通过离子(例如Li +,Na+等)和电子的共注入和共抽出,使其化学价态或晶体结 构发生变化,从而实现着色和退色的可逆变化。有机电致变色材料主要通过得失电子发生 的氧化-还原反应实现着色和退色的可逆变化。它的速度可以达到飞秒级。将电致变色材料 薄膜粘贴在航天器的表面,通电薄膜的电压由航天器电压控制系统所控制,通过改变电压 控制航天器的颜色,使之与天空背景色度差异最小,就可以达到航天器激光隐身的作用。
技术实现思路
本专利技术旨在设计一种航天器电致变色系统。将电致变色材料涂在航天器的表面, 在计算机的控制下,通过给电致变色材料施加相应的电压,使材料的颜色随航天器所处空 间的颜色而变化,使航天器与天空背景色度差异最小,以达到航天器激光隐身的作用。航天 器电致变色系统由涂在航天器表面的电致变色涂层、位于涂层边缘的电极、安装在航天器 内部的计算机和安装在航天器上方的CCD相机等部分组成。为保证电致变色材料能够跟踪 天空的颜色,电致变色材料可变颜色的色度区间设计为,航天器所处空间的背景色 度由安装在航天器上方的CCD相机获取。 本专利技术的有益效果在于:航天器随所处空间改变颜色,可以达到激光隐身的作用, 提高了航天器在空间对抗中的生存能力。【附图说明】 图1是航天器电致变色系统示意图。 标号说明:1航天器,2电致变色涂层,3电极,4计算机,5CXD相机。【具体实施方式】 航天器电致变色系统由涂在航天器(1)表面的电致变色涂层(2)、位于涂层边缘的 电极(3)、安装在航天器(1)内部的计算机(4)和安装在航天器(1)上方的CCD相机(5)等部分 组成。为保证电致变色材料能够跟踪天空的颜色,电致变色材料可变颜色的色度区间设 计为。对电致变色材料的色度C = 0,1,2,…,70,通过实验可确定对应的电压V。。航天器(1)所处空间的背景色度由安装在航天器(1)上方的CCD相机(5)以一定周 期T拍摄获取。以mXn矩阵M=(mij)表示CCD相机(5)拍摄图像的颜色矩阵,其中m和η分别为 图像像素的行数和列数,则my表示像素(i,j)对应的色度,其中n^e{0,l,2,-_,70},i = l, 2,. · ·,m,j 1,2,. · ·,η 〇 (XD相机(5)拍摄的图像送计算机(4)处理,处理方法是:以Nk表示当前图像Μ中色 度为k的像素个数k = 0,1,2,…,70,选择整数C e {〇,1,…,70}, 中像素个数最多的色度是C。计算机(4)控制电致变色涂层(2)两端的电压使之为Vc。【主权项】1. 一种航天器电致变色系统,由涂在航天器(1)表面的电致变色涂层(2)、位于涂层边 缘的电极(3)、安装在航天器(1)内部的计算机(4)和安装在航天器(1)上方的CCD相机巧)等 部分组成;其特征在于:两电极通过导线与电源连接,电源输出电压由计算机(4)控制;CCD 相机W-定周期拍摄航天器(1)所处空间的背景图像,并将拍摄的背景图像送计算机(4)处 理。2. 如权利要求书1所述的航天器电致变色系统,其特征在于:电致变色材料可变颜色的 色度在区间之内。3. 如权利要求书1所述的航天器电致变色系统,其激光隐身方法是:对电致变色材料的 色度C = 0,1,2,…,70,通过地面实验预先确定对应的电源电压V。;队n X η矩阵M= (mij)表示 CCD相机巧)拍摄图像的颜色矩阵,其中m和m分别为图像像素的行数和列数,111。表示像素(i, j)对应的色度,其中 mije{0,l,2,...,70},i = l,2,…,m,j = l,2,...,m;WNk表示当前图像M 中色度为k的像素个数k=0,1,2,…,70,选择整数C e {0,1,…,70},使即图像Μ中像素个数最多的色度是C,计算机(4)控制电致变色涂层(2)两端的电压,使 之为Vc。【专利摘要】本专利技术旨在设计一种航天器电致变色系统。将电致变色材料涂在航天器的表面,在计算机的控制下,通过给电致变色材料施加相应的电压,使材料的颜色随航天器所处空间的颜色而变化,使航天器与天空背景色度差异最小,以达到航天器激光隐身的作用。航天器电致变色系统由涂在航天器表面的电致变色涂层、位于涂层边缘的电极、安装在航天器内部的计算机和安装在航天器上方的CCD相机等部分组成。为保证电致变色材料能够跟踪天空的颜色,电致变色材料可变颜色的色度区间设计为,航天器所处空间的背景色度由安装在航天器上方的CCD相机获取。本专利技术的有益效果在于:航天器随所处空间改变颜色,可以达到激光隐身的作用,提高了航天器在空间对抗中的生存能力。【IPC分类】G09G3/38, G02F1/163【公开号】CN105549294【申请号】CN201610087469【专利技术人】安凯, 王晓英, 安培亮, 安宏亮 【申请人】安凯【公开日】2016年5月4日【申请日】2016年1月29日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种航天器电致变色系统,由涂在航天器(1)表面的电致变色涂层(2)、位于涂层边缘的电极(3)、安装在航天器(1)内部的计算机(4)和安装在航天器(1)上方的CCD相机(5)等部分组成;其特征在于:两电极通过导线与电源连接,电源输出电压由计算机(4)控制;CCD相机以一定周期拍摄航天器(1)所处空间的背景图像,并将拍摄的背景图像送计算机(4)处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:安凯王晓英安培亮安宏亮
申请(专利权)人:安凯
类型:发明
国别省市:山东;37

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