一種中遠紅外圖像模擬裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中遠紅外圖像模擬裝置，具體為一種用于假目標的中遠紅外圖像模擬裝置。
【背景技術】
[0002]偵察和反偵察似乎是人類戰(zhàn)爭永恒的話題，而自從一戰(zhàn)時期偵察機普及之后，戰(zhàn)場上幾乎就沒什么秘密可以被隱藏起來了。為了躲避敵方的空中偵察，人們想出了各種辦法，比較可行的有兩大類:其一就是“躲”和“藏”;其二則是用“假目標”混淆視聽。而這第二招在二戰(zhàn)期間更是被用得花樣翻新。
[0003]二戰(zhàn)時期的空中偵察，依靠的還是飛行員的肉眼和光學相機。飛行員觀察地面目標時往往只是憑“感覺”，即使用相機拍攝了目標照片，事后判讀依然極為困難。如果用一些廉價材料，制作出假軍事設施，就可能讓敵方做出錯誤判斷。這樣做的目的可以提高目標的生存能力，增強部隊的戰(zhàn)斗力，使敵方對己方軍隊的行動、配置、作戰(zhàn)企圖和各種軍事目標的位置、狀況等產生錯覺，或造成指揮上的失誤，保持己方軍隊行動的自由權，最大限度地發(fā)揮兵力兵器的軍事效應，從而達成戰(zhàn)役、戰(zhàn)斗的勝利。瑞典一家專門制造假目標的公司曾在廣告中說:“我們制造的‘噴氣式飛機’每被擊中一次，就會為您節(jié)省數(shù)百萬美元。”實際上，假目標可以有效保護真正的高價值設備，誘使敵方做出錯誤判斷，使己方獲得戰(zhàn)術上乃至戰(zhàn)略上的積極效果，這才是假目標的真正價值
[0004]時至今日，盡管現(xiàn)代航空偵察技術已今非昔比，但假目標仍然有著用武之地。大體而言，現(xiàn)代假目標有充氣類和框架類兩種:前者實際上就是具有特殊形狀的氣囊，在充氣后能模擬坦克、車輛、飛機、火炮等裝備的外形；后者則是利用高分子薄膜材料和金屬骨架構成，制作簡便，但仿真效果略遜。我們知道任何目標處于一定的背景之中，目標與背景之間在外貌、物理特性方面各不相同，兩個之間存在差別，正是這種差異使得目標容易被各種偵察器材所辨認出來。偽裝的基本原理就是減小目標與背景在光學、熱紅外、微波波段等電磁波波段的散射或輻射特性的差別，以隱蔽目標或降低目標的可探測特征；模擬或擴大目標與背景差別，以構成假目標來欺騙敵方。
[0005]在現(xiàn)代技術的支持下，現(xiàn)代假目標雖然具有與真裝備相似的目視外觀，但其對紅外信號的反射特性和真目標是有所差別的。目前，市場上大多數(shù)假目標在模擬真目標紅外輻射特性時僅使用單一熱源模仿真目標發(fā)熱部件的熱分布特征，比如真目標的驅動裝置在真目標運動的過程中會不斷的輻射熱量，傳遞到真目標外殼上的熱量分布并不像單一熱源那樣的均勻發(fā)散分布，因此用單一熱源來模擬發(fā)熱部件在外殼上的熱分布是存在風險性的，紅外探測的圖像和真目標的紅外探測圖像是存在差異的，不能很完美的迷惑敵方的被動紅外探測設備。若假目標對真目標上的發(fā)熱部位在外殼的熱分布能較準確的進行模擬，那么再加上現(xiàn)階段已非常成熟的外觀模擬技術，假目標模擬技術將另創(chuàng)新高。

【發(fā)明內容】

[0006]針對當前市場假目標在模擬真目標發(fā)熱部件的熱紅外分布方面存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種中遠紅外圖像模擬裝置，該中遠紅外圖像模擬裝置通過計算機圖像解析單元對導入的真目標紅外圖像進行解析，并將解析的數(shù)據(jù)信息傳遞給溫度控制單元，隨后該單元將根據(jù)接收到信息對加熱單元進行加熱控制，從而使加熱單元在橡膠表面的熱紅外分布在紅外探測后達到與已給定的紅外圖像相似的結果。
[0007]具體地，本發(fā)明所涉及的中遠紅外圖像模擬裝置包括電源單元、加熱單元、溫度控制單元、溫度采樣單元和計算機圖像解析單元；其中所述的加熱單元設置于鑲嵌有圓形鐵片的橡膠板內部；所述的單元之間通過導線相連。
[0008]所述的加熱單元中包含8X8個加熱元件并依次附在8X8個圓形鐵片下部；所述加熱元件為電阻絲，其繞與環(huán)形隔離槽內。
[0009]所述的溫度控制單元包括MCU模塊、ADC模塊、CAN總線、變速PID算法和SPI總線六部分構成，所述溫度控制單元通過CAN總線與所述的計算機圖像解析單元通信，而所述MCU通過SPI總線與所述ADC進行通信。
[0010]所述的MCU模塊通過I / O 口控制所述溫度采用單元中的電子開關，選通64段溫度中的特定一段，而由該段上的溫度傳感器將所感應到的信號傳遞到所述溫度采樣單元。
[0011]所述的溫度采樣單元包括前級濾波電路、次級濾波電路、多路電子開關、多級放大電路以及電源隔離變換電路五部分。
[0012]所述的計算機圖像解析單元將導入的紅外圖像經過處理平均分成64等份，并將每份圖像取平均轉化為64個灰度數(shù)據(jù)，進而轉化為輻射溫度的數(shù)據(jù)信息，并最終通過所述的CAN總線將數(shù)據(jù)信息傳遞給所述的溫度控制單元，從而對所述的加熱單元進行加熱控制，完成紅外圖像的投射工作。
[0013]本發(fā)明首先通過計算機圖像解析單元將已經導入到該系統(tǒng)的紅外圖像進行解析，并將圖像平均分為64等份，分別得到64處不同位置的溫度數(shù)據(jù)信號，隨后該計算機圖像解析單元將數(shù)據(jù)該溫度數(shù)據(jù)信號傳遞給溫度控制單元，溫度控制單元中的MCU通過I / O 口控制溫度采樣單元中的電子開關，選通64段溫度中的某段，該段上的溫度傳感器將感應到的微信號傳入到溫度采樣單元；溫度采樣單元通過濾波處理電路和多級放大電路，將溫度微信號轉化為便于處理的電壓，并將此感應電壓傳到為溫度控制單元中的ADC中；ADC將感應電壓轉換為數(shù)字信號；MCU通過SPI總線與ADC通信，從ADC中獲取其轉換好的溫度數(shù)據(jù)，通過相應的換算關系將數(shù)據(jù)轉換為對應的實際溫度，MCU以此溫度為參考，通過變速PID控制相應段加熱輸出，完成紅外圖像的投射工作。本裝置是將圖像平均分為64等份，用64個加熱電阻元件作為紅外熱源進行模擬。若想獲得更精確的模擬，可在本發(fā)明基礎上根據(jù)需要更改計算機解析系統(tǒng)的內在軟件將圖像平均分成更多等份，并相應增加加熱電阻元件數(shù)量進行模擬。
[0014]本發(fā)明所涉及的橡膠板可以緊貼在假目標外殼的任意處，因此方便適用于絕大多數(shù)假目標的發(fā)熱部件上。由于橡膠板是隔熱材料而其中鑲嵌的圓形鐵片是導熱材料，因此每個圓形鐵片可以相互獨立的保持由相應加熱電阻元件所傳遞的溫度，使不同鐵片間的溫度不受對方干擾，從而能夠得到較準確的紅外