一種用于半實物仿真試驗的雙模波束合成系統(tǒng)及方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于半實物仿真試驗的雙模波束合成系統(tǒng)及方法，屬于電子信息工程射頻半實物仿真技術領域，尤其是微波/紅外雙模波束合成方法、波束合成系統(tǒng)。

背景技術：
為了提高武器系統(tǒng)的制導性能，工程技術人員開始研究使用多種制導方式相結合，以揚長補短，提高裝備的綜合性能，而微波/紅外雙模復合制導具有一系列突出優(yōu)點，是當前的研究熱點。為了對復合制導系統(tǒng)進行半實物仿真試驗及測試，必然需要在實驗室環(huán)境下實現(xiàn)微波/紅外的雙模波束合成。國外從20世紀80年代就開始了射頻/紅外半實物仿真系統(tǒng)的研究，已采用的方法和不足之處分析如下：1、射頻/紅外組合式輻射源這種方法是在天線上安裝小紅外輻射源，射頻制導設備與紅外制導設備共軸但不共口徑，射頻制導設備在后，紅外制導設備在前。這種結構雖然簡單但存在許多問題：不能仿真紅外背景、干擾，也沒有準直系統(tǒng)；而且由于紅外制導設備的軸不與轉臺的軸線重合，從而出現(xiàn)了視差。2、兩個射頻天線和準直紅外源相組合這套系統(tǒng)無法實現(xiàn)輻射源的旋轉和平移，只適用于紅外制導設備的回轉軸與轉臺回轉軸非常接近的系統(tǒng)，否則轉臺旋轉時，紅外制導設備很容易丟失目標。3、雙目標圓弧陣列與非準直的紅外源相組合這套系統(tǒng)只能實現(xiàn)輻射源在一個方向的平移，并且會產生視線誤差。4、射頻緊縮場、紅外源和五軸轉臺紅外黑體源和準直物鏡放置在一個圓錐緊縮場結構的后端，緊縮場內放置一個小型射頻陣列。這種緊縮場面臨的困難是如何對射頻源進行準直和控制。另外一種緊縮場采用了反射射頻透射紅外的波束組合器。采用緊縮場和五軸臺方案的缺點主要是用于非共軸的雙模制導設備的光學準直系統(tǒng)很龐大，因此五軸轉臺負載很大。5、微波暗室、射頻陣列、紅外仿真分系統(tǒng)、轉臺、波束合成器近年來，該方案成為微波/紅外雙模復合仿真試驗系統(tǒng)的重要研究方向，即在微波暗室內，被試設備安裝在轉臺上，由射頻陣列產生微波目標信號和干擾信號，由紅外仿真分系統(tǒng)產生紅外場景和干擾信號，通過波束合成器將微波信號和紅外信號送至被試設備。但是目前已有的方案轉臺和紅外分系統(tǒng)均位于暗室外，這就要求紅外仿真目標的出瞳距較長，導致紅外仿真分系統(tǒng)過于復雜；而且對于微波/紅外共口徑設備的試驗也帶來很多問題。綜上分析，現(xiàn)有微波/紅外雙模波束合成方案均有不足之處，沒有很好解決實驗室環(huán)境下的雙模半實物仿真試驗。本專利提出一種新的雙模波束合成方法和系統(tǒng)：采用波束合成器的隨動結構解決微波和紅外的波束合成，這種方案能夠用于共軸共口徑的雙模制導設備，并且相比以前的方案，系統(tǒng)整體結構得到大幅簡化。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷和不足，提供了一種用于半實物仿真試驗的雙模波束合成系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了實驗室環(huán)境下微波/紅外雙模制導系統(tǒng)的半實物仿真試驗，從而為雙模制導設備的研制、技術參數(shù)驗證、性能評估等方面提供可靠試驗手段，在縮短設備研制周期、減少試驗耗資、提高設備戰(zhàn)場生存能力等方面具有重要應用價值。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于半實物仿真試驗的雙模波束合成系統(tǒng)及合成方法，包括微波場景分系統(tǒng)、紅外場景分系統(tǒng)、輻射陣列、計算機硬件平臺、控制分系統(tǒng)、時統(tǒng)系統(tǒng)、三軸轉臺、兩軸光學隨動轉臺、波束合成器、支架、轉臺基礎及校準分系統(tǒng)；所述三軸轉臺及兩軸光學隨動轉臺安裝在轉臺基礎上，所述兩軸光學隨動轉臺為門式框架結構，所述三軸轉臺位于門式框架內部，所述紅外場景分系統(tǒng)安裝在所述兩軸光學隨動轉臺的頂部，波束合成器通過支架安裝在所述兩軸光學隨動轉臺上，被試設備安裝在所述三軸轉臺上；實驗前，所述校準分系統(tǒng)安裝在所述三軸轉臺上對所述波束合成系統(tǒng)進行工作狀態(tài)檢查和信號校準，所述微波場景分系統(tǒng)、紅外場景分系統(tǒng)、輻射陣列、三軸轉臺、兩軸光學隨動轉臺、校準分系統(tǒng)均由運行在計算機硬件平臺上的控制分系統(tǒng)所控制，所述控制分系統(tǒng)與系統(tǒng)時統(tǒng)相連，并由系統(tǒng)時統(tǒng)將系統(tǒng)的時間基準統(tǒng)一。進一步，所述支架為非金屬支架。進一步，所述紅外場景分系統(tǒng)包括紅外場景模擬器和鏡筒。進一步，所述鏡筒通過法蘭結構安裝在所述兩軸光學隨動轉臺的頂部。進一步，所述控制分系統(tǒng)包...