电视制导导引头动态模拟器

摘要

电视制导导引头动态模拟器，属于光电应用技术领域，涉及一种电视制导导引头动态模拟器。本发明模拟空-地电视制导武器对目标的捕获跟踪技术，模拟空-地电视制导武器相对目标的空中角度机动过程。本发明包括转台、电视跟踪器、图像制导处理机及综合控制计算机；转台由滑块、滑座、俯仰电机、垂直轴、机座及方位电机测速机组组成，电视跟踪器的模拟视频输出口与图像制导处理机的视频输入口相连，俯仰电机与图像制导处理机相连，方位电机与图像制导处理机相连，测速机与图像制导处理机相连，图像制导处理机与综合控制计算机互连，图像制导处理机的视频输出口与综合控制计算机的模拟视频输入口相连。

说明书

技术领域

本发明属于光电应用技术领域，涉及一种电视制导导引头动态模拟器。

背景技术

随着电视精确制导武器的大量应用，利用激光对电视精确制导武器的电视传感器进行干扰的技术应运而生；目前，为了测试这些激光干扰系统，大都采用国产电视制导武器实弹打靶的方式，但费用很高；而且，激光干扰系统通常布设在被攻击区附近，因此实弹检验严重威胁人员和设备的安全。因此，研发一种电视制导导引头动态模拟器已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种电视制导导引头动态模拟器,该模拟器能够模拟空-地电视制导武器对目标的捕获跟踪技术，模拟空-地电视制导武器相对目标的空中角度机动过程。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电视制导导引头动态模拟器，包括转台、电视跟踪器、图像制导处理机及综合控制计算机；所述的转台由滑块、滑座、俯仰电机、垂直轴、机座及方位电机测速机组组成，在滑座的顶面设置有弧形的滑道，滑块与滑道相配合，俯仰电机固定在滑座上，滑座的底部固定在垂直轴的顶端，垂直轴和方位电机测速机组设置在机座内，垂直轴与方位电机测速机组的内法兰同轴固定连接；所述的电视跟踪器固定在滑块上，电视跟踪器的模拟视频输出口与图像制导处理机的视频输入口相连，俯仰电机的第一输入口与图像制导处理机的第一输出口相连，方位电机测速机组中方位电机的第二输入口与图像制导处理机的第二输出口相连，方位电机测速机组中测速机的第三输出口与图像制导处理机的第三输入口相连，图像制导处理机的第一通讯口与综合控制计算机的第二通讯口互连，图像制导处理机的视频输出口与综合控制计算机的模拟视频输入口相连。

所述的垂直轴通过轴承与机座相连。

所述的垂直轴设置在方位电机测速机组的上方。

在所述的机座的顶部固定有限位块，在滑座的底部固定有限位杆，限位杆与限位块相配合。

所述的电视跟踪器通过设备连接板固定在滑块的顶面上。

所述的滑座的底部通过方位连接板固定在垂直轴的顶端。

本发明的有益效果：

本发明的电视制导导引头动态模拟器,能够模拟精确制导武器锁定目标的过程，并且具有动态瞄准功能，可以在地面模拟空-地电视制导武器动态锁定目标的攻击全过程。

附图说明

图1为本发明的电视制导导引头动态模拟器的电路原理图；

图2为本发明的电视制导导引头动态模拟器的工作过程流程图；

图3为本发明的转台的结构示意图；

图4为本发明初始对准合作目标时综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图5为本发明锁定合作目标时综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图6为转台自动跟踪合作目标后、本发明重新锁定合作目标时，综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图7为干扰激光开启后、本发明脱离合作目标时，综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图8为转台旋转、合作目标脱离电视跟踪器视场时，综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图9为合作目标丢失时综合控制计算机的显示器上显示的图像；

图10为本发明在测试激光干扰设备的干扰有效性过程中，转台动作示意图；

图中，1—电视制导导引头动态模拟器，2—转台，21—设备连接板，22—滑座，23—限位块，24—垂直轴，25—轴承，26—机座,27—方位连接板，28—滑块,29—限位杆，3—电视跟踪器，31—模拟视频输出口，4—图像制导处理机，41—第一通讯口，42—第一输出口，43—第二输出口，44—第三输入口，45—视频输入口，46—视频输出口，5—综合控制计算机，51—第二通讯口，52—模拟视频输入口，6—合作目标，7—激光干扰设备；8—方位电机测速机组,81—方位电机，811—第二输入口，82—测速机，821—第三输出口，9—俯仰电机,91—第一输入口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、图3所示，一种电视制导导引头动态模拟器1，包括转台2、电视跟踪器3、图像制导处理机4及综合控制计算机5；所述的转台2由滑块28、滑座22、俯仰电机9、垂直轴24、机座26及方位电机测速机组8组成，在滑座22的顶面设置有弧形的滑道，滑块28与滑道相配合，形成俯仰方向的角度变化，俯仰电机9固定在滑座22的侧部，滑座22的底部固定在垂直轴24的顶端，垂直轴24和方位电机测速机组8设置在机座26内，垂直轴24与方位电机测速机组8的内法兰同轴固定连接；

所述的电视跟踪器3固定在滑块28上，电视跟踪器3的模拟视频输出口31与图像制导处理机4的视频输入口45相连，俯仰电机9的第一输入口91与图像制导处理机4的第一输出口42相连，方位电机测速机组8中方位电机81的第二输入口811与图像制导处理机4的第二输出口43相连，方位电机测速机组8中测速机82的第三输出口821与图像制导处理机4的第三输入口44相连，图像制导处理机4的第一通讯口41与综合控制计算机5的第二通讯口51互连，图像制导处理机4的视频输出口46与综合控制计算机5的模拟视频输入口52相连。

所述的垂直轴24通过轴承25与机座26相连。

所述的垂直轴24设置在方位电机测速机组8的上方。

在所述的机座26的顶部固定有扇形的限位块23，在滑座22的底部固定有限位杆29，限位杆29与限位块23相配合，使滑座22作水平方向的有限旋转，可旋转角度范围为-120°~120°。

所述的电视跟踪器3通过设备连接板21固定在滑块28的顶面上。

所述的滑座22的底部通过方位连接板27固定在垂直轴24的顶端。

所述的电视跟踪器3由镜头、图像控制器（CCD）、预处理电路、外壳及连接器组成；电视跟踪器3输出PAL制式模拟视频。

所述的图像制导处理机4由伺服控制器、方位驱动器、俯仰驱动器、直流电源、图像处理板、机箱及连接器组成，其中，伺服控制器由开关电源、基于数字信号处理（DSP）的控制板组成，伺服控制器采用自制数字信号处理（DSP）控制板作为控制核心，构成了数字伺服控制系统；俯仰驱动器的驱动电源采用朝阳电源公司的型号为QNIC-12的直流开关电源：220V交流输入，输出24V、0.5A直流电压，俯仰驱动器的驱动模块用来接收伺服控制器发送的调频脉宽信号，驱动俯仰电机9运转。

所述的垂直轴24、机座26及方位电机测速机组8为垂直轴系统，用于支撑整个转台2，同时为转台2提供方位轴线，实现方位回转运动。

所述的俯仰电机9采用步进电机，型号为WN04GA15。

所述的方位电机测速机组8采用永磁直流力矩-测速机，型号为J160LYX03A-C01G，其中，方位电机81采用永磁直流力矩电机直接驱动，测速机82为速度反馈元件。

所述的综合控制计算机5的图像采集卡的型号为MZtroxMorphisQxT，综合控制计算机5的通讯卡采用Moxa公司的异步串行通讯卡；综合控制计算机5的软件模式采用应答方式进行数据交互，将图像制导处理机4的伺服控制器的数据作为时钟同步信号。

下面结合附图说明本实施例的具体工作过程。

本实施例的目的：测试激光干扰设备7的干扰有效性，具体测试过程如下：

步骤一：如图2所示，将电视制导导引头动态模拟器1放置在被测试的激光干扰设备7的有效距离范围内；预置配试的合作目标6，使得合作目标6与激光干扰设备7相邻设置；

步骤二：接通图像制导处理机4的电源；

步骤三：将电视跟踪器3对准合作目标6，使合作目标6处于电视跟踪器3的电视视场中，电视跟踪器3得到合作目标6的模拟视频，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图4所示；

步骤四：电视制导导引头动态模拟器1开启自动跟踪功能，自动将合作目标6锁定在视场中心；

具体过程如下：在综合控制计算机5的显示器上观测到合作目标6，综合控制计算机5向图像制导处理机4发出电视跟踪指令，图像制导处理机4对步骤三中得到的模拟视频进行处理，跟踪波门锁定合作目标，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图5所示，电视跟踪器3将解算的电视脱靶量信息同时输出至综合控制计算机5和图像制导处理机3的伺服控制器，伺服控制器根据电视脱靶量信息进行闭环控制，通过俯仰电机9和方位电机81控制转台2旋转、精确对准合作目标6，电视跟踪器3重新锁定合作目标6，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图6所示，此过程是模拟电视制导导引头动态锁定目标过程；

步骤五：激光干扰设备7启动，发射干扰激光；电视制导导引头动态模拟器1将无法正常锁定合作目标6，自动跟踪失败，合作目标6丢失；

具体过程如下：在激光干扰设备7的激光有效照射下，电视跟踪器3输出的图像会出现饱和或干扰光斑，此时，图像制导处理机4的图像处理板解算的图像会失真，导致跟踪波门将脱离合作目标6，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图7所示；脱离合作目标6进一步导致图像处理板计算出的脱靶量将是“假信息”，伺服控制器将根据此“假信息”控制转台2转动，使得合作目标6相对电视跟踪器3产生角度变化，脱离视场，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图8所示；激光干扰设备7的激光持续干扰，电视跟踪器3锁定失败，合作目标6丢失，此时综合控制计算机5的显示器上显示的图像如图9所示，这个过程也是模拟电视制导导引头动态解锁目标过程。

如图10所示，激光干扰设备7破坏电视跟踪器3对合作目标6的提取过程，使电视跟踪器3提取错误信息，导致发送给伺服控制器的脱靶量是错误的，伺服控制器根据这个错误的信息，调整转台2转动，使转台2由正对着合作目标6的初始方向，变为偏离初始方向旋转，且转动后的角度过大，导致合作目标6彻底从电视跟踪器3的视场中消失。