本发明专利技术涉及红外模拟仿真领域。本发明专利技术公开了一种红外点源引偏装置及控制方法，装置包括：与电极接触的金属片，用于通过加热升温和自然降温过程所能达到的帧频和温度范围模拟目标的红外辐射特性。控制方法包括：根据目标的红外辐射特性确定通电电压；根据所述通电电压对金属片进行通电加热。本发明专利技术满足高帧频要求，用于模拟要地目标的红外辐射特性；为要地防御使用提供了坚实的技术保障，可以作为导弹拦截失败后对要地的最后保护手段，是一种不同于已有技术研发思路的新方案。
【技术实现步骤摘要】
一种红外点源引偏装置及控制方法
本专利技术涉及红外模拟仿真领域，具体涉及一种红外点源引偏装置及控制方法。
技术介绍
在要地目标防御体系中，针对机动性能好、突防能力强的红外成像制导系统，末制导阶段的防空是保护目标的最后保障。现有技术中的末制导阶段防空手段包括光电假目标和红外诱饵等手段，但现有技术中未出现利用极薄金属片模拟红外特性的点源引偏装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决现有技术中未出现利用极薄金属片模拟红外特性的点源引偏装置的缺陷。根据本专利技术的第一方面，提供了一种红外点源引偏装置，包括：与电极接触的金属片，用于通过通电时的加热升温和自然降温过程所能达到的帧频和温度范围模拟目标的红外辐射特性。优选地，所述电极的受控于控制器，所述控制器通过控制通电电压使所述金属片达到预设的温度范围和帧频。优选地，所述金属片为连续导电结构。优选地，所述金属片为钛片。优选地，红外点源引偏装置还包括外壳、底板和固定装置；所述密封壳体与底板组成密封结构，所述固定装置用于将金属片固定在密封结构内部。优选地，所述外壳上设置有能够透过红外波的红外窗口。优选地，所述外壳上还设置有窗口压板和O型圈，其中窗口压板和红外窗口之间使用O型圈进行双向端面密封；底板与外壳之间使用O型圈进行端面密封。优选地，所述外壳上设置有充气接头，用于向密封结构内部填充保护气体。优选地，还包括铜压块、两层陶瓷压板和调整顶丝，其中铜压块盖压在电极和金属片上，使电机和金属片能够充分接触导电；金属片由两层陶瓷压板挤压固定；调整顶丝用于调整陶瓷压板的预紧力，以保证压紧金属片。根据本专利技术的第二方面，提供一种红外点源引偏装置的控制方法，包括：根据目标的红外辐射特性确定通电电压；根据所述通电电压对金属片进行通电加热。本专利技术的技术效果是：1、能够实现快速加热升温(500℃～1000℃)与自然降温(1000℃～500℃)，满足高帧频要求(10Hz)，用于模拟要地目标的红外辐射特性；整体结构简单，密封环境良好，且成本低，为要地防御使用(阵列排布)提供了坚实的技术保障，可以作为导弹拦截失败后对要地的最后保护手段，是一种不同于已有技术研发思路的新方案；2、采用一定宽度的连续导电结构形式，建立了金属片加热及降温过程的数学模型，用于指导金属片材料选择；3、在一个实施例中采用2μm厚的钛片作为加热元件，在500℃～1000℃升温过程中，所用时间为50ms；在1000℃～500℃自然降温过程中，所用时间为50ms；实现了高帧频(10Hz)的要求，可用于模拟要地目标红外辐射特性。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一个实施例的金属片的结构示意图；图2(a)为本专利技术一个实施例的红外点源引偏装置的结构示意图；图2(b)为本专利技术一个实施例的红外点源引偏装置的剖视图；图2(c)为本专利技术一个实施例的辐射模块2的俯视图。附图标记说明：1-密封壳体2-辐射模块3-底板4-外壳5-窗口压板6-充气接头7-红外窗口8-O型圈9-铜压块10-铜电极11-金属片12-陶瓷压板13-调整顶丝14-绝缘底板具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。<实施方式一：装置>本实施方式的目的在于，提供一种红外点源引偏装置，用来在末制导阶段保护目标。为此，装置在通电加热时需要能够达到一定的温度范围，并且达到高帧频。这样可以使得装置在通电时能够模拟所要保护的目标的红外辐射特性。实际使用中，可以将多个红外点源装置组合使用，例如用多个点源形成面源，来达到接近实际目标的效果。本实施方式提供一种红外点源引偏装置，包括：与电极10接触的金属片11，能够在通电时实现加热升温，并能实现自然降温，用于通过升温和自然降温过程所能达到的帧频和温度范围模拟目标的红外辐射特性。金属片11可以是有一定宽度的连续导电结构。连续导电结构是指金属片上不存在使其无法通过电极进行导电的结构或区域。一个实施例的金属片结构可以为镂空结构，如图1所示。镂空结构的优点是在保证辐射面积的前提下减小金属片等效宽度，使金属片快速加热升温，并且可以快速自然降温。根据图1的结构，在在不考虑能量损耗的情况下，根据能量守恒定律可推导出金属片的加热时间为：其中C为发热体材料的比热容；m为发热体的质量m＝ρ·L·S，ρ为发热体材料密度；L为发热体的长度；S为发热体的截面积S＝a·b，a为薄片的厚度；b为薄片的宽度；ΔT为金属薄片的温度变化；I为通电电流；R为发热体的电阻，其计算公式为ρ0为发热体材料的电阻率。在考虑通电电流不能过大的情况下，若提高红外点源装置的帧频即降低金属片的加热时间，就需要择熔点高、比热容小、密度小、宽度小、厚度薄、电阻率高的材料。假定降温过程中不产生能量损耗，且传导换热忽略不计的情况下，根据能量守恒定律可推导出降温时间为：其中Φr为金属片的辐射换热量，Φc为金属片的对流换热量；若提高红外点源装置的帧频即降低金属片的降温时间，就得选择厚度薄、发射率高的材料。需要说明的是，金属片不限于图1示出的形状、结构，从前述公式可以看出，其他形状、结构的金属片也能根据相应的等效宽度、横截面积、厚度等参数通过公式计算出加热时间和降温时间，进而计算出期望达到的帧频。金属片与电极接触，电极的受控于控制器，控制器通过控制通电电压使所述金属片达到预设的温度范围和帧频。本专利技术中控制器的含义指用于控制通电电压的装置，控制通电电压能够使金属片在极短的时间内达到预设的温度范围，并且能够快速自然降温。控制通电电压可以包括对电压值和通电频率的控制，例如通过方波使金属片先加热升温再自然降温，控制通电电压时可以在一个周期内(如100ms)使50ms为高电平，用于升温，另50ms为低电平，用于自然降温。也可以使用其他电压形式，例如三角波、脉冲等，本专利技术不做限制。还可以根据需要模拟的不同目标类型确定通电电压，最终本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红外点源引偏装置，其特征在于，包括：/n与电极接触的金属片，用于通过通电时的加热升温和自然降温过程所能达到的帧频和温度范围模拟目标的红外辐射特性。/n
【技术特征摘要】
1.一种红外点源引偏装置，其特征在于，包括：
与电极接触的金属片，用于通过通电时的加热升温和自然降温过程所能达到的帧频和温度范围模拟目标的红外辐射特性。
2.根据权利要求1所述的红外点源引偏装置，其特征在于，所述电极受控于控制器，所述控制器通过控制通电电压使所述金属片达到预设的温度范围和帧频。
3.根据权利要求1所述的红外点源引偏装置，其特征在于，所述金属片为连续导电结构。
4.根据权利要求3所述的红外点源引偏装置，其特征在于，所述金属片为钛片。
5.根据权利要求1所述的红外点源引偏装置，其特征在于，还包括外壳、底板和固定装置；所述密封壳体与底板组成密封结构，所述固定装置用于将金属片固定在密封结构内部。
6.根据权利要求5所述的红外点源引偏装置，其特征在于，所述外壳上设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：康为民，李延伟，高清京，董玥然，史先锋，李江涛，
申请(专利权)人：哈尔滨新光光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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