基于MEMS紅外光源的單兵用敵我識別器、敵我識別頭盔的制作方法

本發明涉及敵我識別裝置領域，具體的說是基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器和敵我識別頭盔。

背景技術：

現代戰場上由于敵我界限模糊、雙方交錯活動，因此實時、精準、快速的進行敵我識別（iff）非常重要，可避免誤傷發生。單兵裝備一種使用簡單、攜帶方便、能夠發出紅外光電信號的設備，配合機載紅外熱像儀使用，可使飛行員快速進行單兵目標的敵我屬性識別，掌握戰場主動權。

傳統的敵我識別設備是詢問-應答式，基于雷達或激光通信，不僅易受電磁干擾，而且需要飛機裝有相應設備，裝備較為復雜，成本較高。紅外敵我識別設備可配合飛機現有機載光電設備，通過目標的紅外光電信號進行識別來判定目標的位置和其他信息，不受電磁干擾影響，可在復雜惡劣天氣下應用，目標識別效率高。紅外光源是紅外敵我識別設備中的關鍵核心器件，其轉化效率、輻射中心波長、輻射功率、可調制頻率、輻射功率角等參數直接影響系統的性能優劣。傳統的紅外光源主要是紅外發光二極管和紅外黑體熱輻射光源，體積大、可調制性差、有嚴重的紅暴效應，mems紅外光源具有輻射強度高、可調制、覆蓋中長波紅外波段等優點，適用于各種領域的紅外目標標識。國內已經開始研究的mems紅外標識技術多用于大型目標及場站的紅外通訊系統，在人員的搜救和敵我識別上尚未有應用。

技術實現要素：

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器以及一種敵我識別頭盔，可以配合飛機現有機載光電設備，通過目標的紅外光電信號進行識別來判定目標的位置和其他信息，不受電磁干擾影響，可在復雜惡劣天氣下應用，目標可辨識性極強。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案為：

基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器，與飛機機載光電設備配合使用，包括紅外光源組件，所述紅外光源組件包括一個輻射分布器，所述輻射分布器設置為中空的圓臺狀結構，且圓臺狀結構的母線與所述飛機機載光電設備的視軸相互垂直，在輻射分布器的弧形側壁上均勻設置有多個呈環狀分布的輻射面，輻射分布器的頂壁上也設置有一個輻射面；每個所述輻射面上設置有若干個mems紅外光源器件和一個紅外光學窗口，在輻射分布器內部還設置有用于控制mems紅外光源器件的控制板。

單兵用敵我識別器還包括用于向所述紅外光源組件供電的電池組件，所述電池組件包括一個充電電池、一個開關按鈕和一個頻率調節旋鈕。

所述控制板包括單片機、電源模塊和繼電器，所述電池通過開關按鈕與電源模塊電連接，電源模塊與單片機電連接，電源模塊通過繼電器與mems紅外光源器件電連接，單片機與調節旋鈕和繼電器電連接。

所述輻射分布器的圓臺狀結構的母線的傾角為60°，輻射分布器的弧形側壁上均勻設置有六個輻射面。

每個所述輻射面上設置有三個mems紅外光源器件。

敵我識別頭盔，包括頭盔，所述頭盔上設置有與飛機機載光電設備配合使用的單兵用敵我識別器；所述單兵用敵我識別器包括設置在頭盔頂部的紅外光源組件，所述紅外光源組件包括一個輻射分布器，所述輻射分布器設置為中空的圓臺狀結構，且圓臺狀結構的母線與所述飛機機載光電設備的視軸相互垂直，在輻射分布器的弧形側壁上均勻設置有多個呈環狀分布的輻射面，輻射分布器的頂壁上也設置有一個輻射面；每個所述輻射面上設置有若干個mems紅外光源器件和一個紅外光學窗口，在輻射分布器內部還設置有用于控制mems紅外光源器件的控制板。

單兵用敵我識別器還包括設置在頭盔后側部的用于向所述紅外光源組件供電的電池組件，所述電池組件包括一個電池、一個開關按鈕和一個調節旋鈕。

所述控制板包括單片機、電源模塊和繼電器，所述電池通過開關按鈕與電源模塊電連接，電源模塊與單片機電連接，電源模塊通過繼電器與mems紅外光源器件電連接，單片機與調節旋鈕和繼電器電連接。

所述輻射分布器的圓臺狀結構的母線的傾角為60°，輻射分布器的弧形側壁上均勻設置有六個輻射面；所述輻射分布器的弧形側壁上均勻設置有六個輻射面；每個所述輻射面上設置有三個mems紅外光源器件。

有益效果：

1、本發明提供的基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器能夠配合飛機現有機載光電設備使用，從而降低使用成本；

2、通過目標的紅外光電信號進行識別來判定目標的位置和其他信息，不受電磁干擾影響，可在復雜惡劣天氣下應用，目標可辨識性強；

3、采用mems紅外光源作為敵我標識，具有可見光不可見的隱蔽性，而且成本低、體積小、重量輕，可用電池供電，適合單兵使用；

4、單兵用敵我識別頭盔，使用方便，控制簡單，閃爍頻率可調制，覆蓋范圍大、作用距離遠適用于各種復雜情況。

附圖說明

圖1是單兵用敵我識別器結構框架圖；

圖2是輻射分布器側視圖；

圖3是輻射分布器俯視圖；

圖4是電池組件結構示意圖；

圖5是單兵敵我識別頭盔結構示意圖；

圖6是綁扎帶及掛鉤結構示意圖；

圖7是電池盒設置位置示意圖。

附圖標記：1、輻射分布器，101、輻射面，102、卡口，2、電池盒，201、開關按鈕，202、調節旋鈕，3、頭盔，301、綁扎帶，302、掛鉤。

具體實施方式

下面根據附圖具體說明本發明的實施方式。

如圖1至圖4所示，基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器，與飛機機載光電設備配合使用，包括紅外光源組件，紅外光源組件包括一個輻射分布器1，輻射分布器1設置為中空的圓臺狀結構且母線的傾角優選為60°，在輻射分布器1的弧形側壁上均勻設置有六個呈環狀分布的輻射面101，輻射分布器1的頂壁上也設置有一個輻射面101。每個輻射面101上設置有三個mems紅外光源器件和一個紅外光學窗口，紅外光學窗口的鍍膜根據機載光電設備紅外熱像儀的工作波段進行設計，可選為中波紅外（3~5mm）或長波紅外（8~12mm），能夠提高隱蔽性和抗干擾性。在輻射分布器1內部還設置有用于控制mems紅外光源器件的控制板，控制板上設置有單片機、電源模塊和繼電器。

基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器還包括用于向紅外光源組件供電的電池組件，電池組件包括一個電池盒2，在電池盒2內設置有充電電池，電池盒2上并列設置有一個開關按鈕201和一個調節旋鈕202，電池通過開關按鈕201與電源模塊電連接，電源模塊與單片機電連接，電源模塊通過繼電器與mems紅外光源器件電連接，單片機與調節旋鈕202和繼電器電連接。電池盒2的材料選擇為鎂合金，密度小而且利于散熱。電池組件尺寸為90mm×83mm×27mm，重量為180g。

優選的，mems紅外光源器件的參數為：輻射面積2.2×2.4mm²，輻射溫度750℃，半功率輻射角100°，單個器件功耗0.9w。因為器件的輻射面積和輻射溫度影響作用距離，半功率輻射角影響覆蓋范圍，所以采用輻射溫度高、輻射面積大的mems紅外光源，合理進行輻射面的排布設計，使敵我識別裝置的覆蓋范圍和作用距離達到2km。電池優選為可充電電池，單次充電連續工作時間大于3小時。空中對目標進行識別的最常用工作模式下，視軸與地平線的夾角角度為30o，因此輻射分布器1的弧形側壁上的輻射面101的傾角設置為60°，能夠使飛機上搭載的光電設備接收到最清晰的紅外信號，提高識別率。同時mems紅外光源器件的半功率輻射角為100°，能夠使六個輻射面101上的mems紅外光源器件實現全方位覆蓋，任何一個方向上的輻射都是由該方向上的輻射面101發射出的輻射與相鄰輻射面101的輻射疊加而成，輻射強度滿足飛機機載光電設備的采集需求。紅外光源組件整體的尺寸為100mm×100mm×32.5mm，重量為160g。

紅外光源組件和電池組件都是小型、輕量的，安裝和使用都比較方便，適用范圍廣泛。例如本基于mems紅外光源的單兵用敵我識別器可以應用于汽車等地面單位，將輻射分布器1固定設置在汽車的頂部，電池組件設置在汽車內部并通過線纜與輻射分布器1相連接，可以通過開關按鈕201來控制mems紅外光源器件啟動或者關閉，然后通過轉動調節旋鈕202控制閃爍頻率。本發明解決了小型化、單兵攜帶、可持續供電、頻率方便可調、可快速穿戴安裝的問題，將mems紅外光源應用到單兵敵我識別器上，并得到了良好的覆蓋范圍和作用距離。

如圖5至7所示，一種敵我識別頭盔，包括頭盔，頭盔3上設置有與飛機機載光電設備配合使用的單兵用敵我識別器，單兵用敵我識別器的結構與上述實施例中相同，在此不再詳述。

為解決在頭盔上快速穿戴安裝的問題，在輻射分布器1的下邊緣均勻開設有三個卡口102，每個卡口102上卡設有一條綁扎帶301，綁扎帶301的另外一端固定鏈接有一個掛鉤302，其中兩條綁扎帶301上的掛鉤302掛住頭盔的邊緣；將電池組件2固定設置在另外一條綁扎帶301上，并將這條綁扎帶301上的掛鉤302掛到頭盔的后部。安裝時將電池組件的掛鉤固定在頭盔的后下方，對應的綁扎帶穿過后方卡口102粘緊固定，其余兩根綁扎帶用掛鉤固定在頭盔前方的左右兩側，然后分別穿過前方卡口102粘緊固定。

還需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。