本發(fā)明涉及目標特性探測的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可見光目標模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

光電跟蹤經(jīng)緯儀是采用電視測量技術(shù)，具有自動跟蹤和實時測量功能的光電測量設(shè)備，主要用于飛機、導(dǎo)彈、星體等特種試驗場空間目標運動軌跡的測量。為考核光電跟蹤設(shè)備的跟蹤能力，衡量其目標探測、跟蹤和瞄準等指標的性能，在設(shè)備調(diào)試過程中及出廠前均需要對其進行測試與評估?？梢姽饽繕四M裝置是用于測試評估光電跟蹤設(shè)備性能的設(shè)備之一，用于模擬生成可見光目標，測試時，光電跟蹤設(shè)備探測、跟蹤、瞄準模擬生成的可見光目標，根據(jù)測試結(jié)果評估光電跟蹤設(shè)備的指標性能。

目前使用的可見光目標模擬設(shè)備，模擬生成的目標所處背景為均勻暗背景，而實際目標所處的背景為復(fù)雜背景；現(xiàn)有的模擬目標僅為點目標，而實際目標具有一定的擴展性。即模擬生成的目標的真實性差，導(dǎo)致光電跟蹤設(shè)備的跟蹤性能測試結(jié)果不夠準確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種可見光目標模擬系統(tǒng)，可提高模擬生成的可見光目標的真實性。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提供了以下技術(shù)方案：

一種可見光目標模擬系統(tǒng)，包括照明子系統(tǒng)、模擬目標子系統(tǒng)及光學(xué)投影子系統(tǒng)，所述模擬目標子系統(tǒng)包括第一模擬目標和第二模擬目標，所述第一模擬目標為模擬背景，所述第二模擬目標為模擬點目標和/或模擬擴展目標；

經(jīng)所述照明子系統(tǒng)照明后的第一模擬目標及第二模擬目標，在所述光學(xué)投影子系統(tǒng)中疊加，生成模擬可見光目標。

進一步的，所述第二模擬目標為模擬點目標和模擬擴展目標。

進一步的，所述光學(xué)投影子系統(tǒng)包括第一分光棱鏡、第一準直單元、第二準直單元、分光鏡、第一成像境和成像面；

經(jīng)所述照明子系統(tǒng)照明后的模擬背景、模擬點目標、模擬擴展目標中，任意兩項經(jīng)所述第一分光棱鏡耦合至同一光路中，經(jīng)所述第一準直單元準直后入射至所述分光鏡，另一項經(jīng)所述第二準直單元準直后入射至所述分光鏡，經(jīng)所述分光鏡疊加后再經(jīng)所述第一成像境成像至所述成像面，生成所述模擬可見光目標。

進一步的，所述第二模擬目標為模擬點目標或模擬擴展目標。

進一步的，所述光學(xué)投影子系統(tǒng)包括第一分光棱鏡、第一準直單元、第一成像境和成像面；

所述經(jīng)所述照明子系統(tǒng)照明后的第一模擬目標及第二模擬目標，經(jīng)所述第一分光棱鏡耦合至同一光路中，再經(jīng)所述第一準直單元準直后，經(jīng)所述第一成像境成像至所述成像面，生成所述模擬可見光目標。

進一步的，所述光學(xué)投影子系統(tǒng)還包括第三準直單元，用于對從所述成像面出射的光線進行準直后形成模擬無窮遠可見光目標。

進一步的，所述第一準直單元、第二準直單元均包括兩組消色差雙膠合透鏡。

進一步的，還包括投影監(jiān)控子系統(tǒng)及第二分光棱鏡；所述經(jīng)所述照明子系統(tǒng)照明后的第一模擬目標及第二模擬目標，在所述光學(xué)投影子系統(tǒng)中疊加，生成模擬可見光目標，具體為：

經(jīng)所述照明子系統(tǒng)照明后的第一模擬目標及第二模擬目標，在所述光學(xué)投影子系統(tǒng)中疊加后，經(jīng)所述第二分光棱鏡分為兩路，其中一路生成模擬可見光目標，另一路入射至所述投影監(jiān)控子系統(tǒng)。

進一步的，所述投影監(jiān)控子系統(tǒng)包括第二成像境和成像探測器；

所述另一路入射至所述投影監(jiān)控子系統(tǒng)，具體是：

另一路光線經(jīng)所述第二成像境成像至所述成像探測器。

進一步的，所述照明子系統(tǒng)的照明均勻性大于等于80％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的可見光目標模擬系統(tǒng)，添加了模擬背景，使得模擬生成的可見光目標更趨近于真實情況，可以提高測試精度；另一方面，模擬目標包括模擬點目標和/或模擬擴展目標，更符合真實情況，且可應(yīng)用于更多的模擬場景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1提供的可見光目標模擬系統(tǒng)組成示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例2提供的可見光目標模擬系統(tǒng)組成示意圖。

主要元件符號說明：

1為第一光源；2為第一照明鏡組；3為模擬擴展目標；4為第一分光棱鏡；5為模擬背景；6為第二照明鏡組；7為第二光源；8為第一準直單元；9為分光鏡；10為第二準直單元；11為模擬點目標；12為第三照明鏡組；13為第三光源；14為第二分光棱鏡；15為第二成像境；16為成像探測器；17為第一成像境；18為成像面；19為第三準直單元。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

為了提高模擬目標的真實性，本發(fā)明實施例提供了一種可見光模擬系統(tǒng)，用于生成模擬可見光目標，該系統(tǒng)包括照明子系統(tǒng)、模擬目標子系統(tǒng)及光學(xué)投影子系統(tǒng)，模擬目標子系統(tǒng)包括第一模擬目標和第二模擬目標，第一模擬目標為模擬背景，第二模擬目標為模擬點目標和/或模擬擴展目標；在該系統(tǒng)中，經(jīng)照明子系統(tǒng)照明后的第一模擬目標及第二模擬目標，在光學(xué)投影子系統(tǒng)中疊加，生成模擬可見光目標。

在一個實施例中，第二模擬目標為模擬點目標和模擬擴展目標。在另一個實施例中，第二模擬目標為模擬點目標或模擬擴展目標。

為了更清楚地闡述本發(fā)明實施例提供的可見光模擬系統(tǒng)，如下通過兩個具體的實施例來進行說明。

實施例1

請參閱圖1，本實施例中提供的可見光目標模擬系統(tǒng)，包括照明子系統(tǒng)、模擬目標子系統(tǒng)及光學(xué)投影子系統(tǒng)，其中，照明子系統(tǒng)包括第一照明子系統(tǒng)、第二照明子系統(tǒng)和第三照明子系統(tǒng)，模擬目標子系統(tǒng)包括第一模擬目標、第二模擬目標及第三模擬目標，第一模擬目標、第二模擬目標、第三模擬目標不同，且分別為模擬擴展目標3、模擬點目標11、模擬背景5中的一項，本實施例中，第一模擬目標為模擬擴展目標3，第二模擬目標為模擬背景5，第三模擬目標為模擬點目標11，光學(xué)投影子系統(tǒng)包括第一分光棱鏡4、第一準直單元8、第二準直單元10、分光鏡9、第一成像境17和成像面18。

經(jīng)第一照明子系統(tǒng)照明的第一模擬目標及經(jīng)第二照明子系統(tǒng)的第二模擬目標，經(jīng)第一分光棱鏡4耦合至同一光路中，經(jīng)第一準直單元8準直后入射至分光鏡9，經(jīng)第三照明子系統(tǒng)照明的第三模擬目標，經(jīng)第二準直單元10準直后入射至分光鏡9，經(jīng)分光鏡9疊加后的光線再經(jīng)第一成像境17成像至成像面18，生成模擬可見光目標。

需要說明的是，本實施中是模擬擴展目標3與模擬背景5耦合后再與模擬點目標11會聚，作為可實施方式，也可以是模擬擴展目標3與模擬點目標11耦合后再與模擬背景5會聚，或者模擬點目標11與模擬背景5耦合后再與模擬擴展目標3會聚。

本實施例中，具體地，第一照明子系統(tǒng)包括第一光源1及第一照明鏡組2，第二照明子系統(tǒng)包括第二光源7及第二照明鏡組6，第三照明子系統(tǒng)包括第三光源13及第三照明鏡組12，第一光源1、第二光源7、第三光源13均可以為LED光源，光譜范圍覆蓋可見光波段，光強可通過調(diào)節(jié)脈寬的方式調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)過程中光譜不產(chǎn)生變化。第一照明鏡組2和第二照明鏡組6的結(jié)構(gòu)相同，均包括準直透鏡、復(fù)眼陣列及會聚鏡，LED光源發(fā)出的光線經(jīng)過準直透鏡準直后入射至復(fù)眼陣列，復(fù)眼陣列對準直后的光線進行勻化后經(jīng)由會聚鏡會聚到第一分光棱鏡4。第三照明鏡組12包括兩片成像鏡，組成臨界照明系統(tǒng)。

第一照明子系統(tǒng)、第二照明子系統(tǒng)、第三照明子系統(tǒng)的實現(xiàn)方式可以有多種，例如上述的復(fù)眼照明系統(tǒng)，又如坷垃照明系統(tǒng)，但需要滿足如下要求：

1)第一照明子系統(tǒng)的照明范圍大于模擬擴展目標3的有效區(qū)域，第二照明子系統(tǒng)的照明范圍大于模擬背景5的有效區(qū)域，以使照明區(qū)域覆蓋模擬擴展目標3、模擬背景5。

2)第一照明子系統(tǒng)、第二照明子系統(tǒng)的照明均勻性均大于等于80％，以免生成的擴展目標或背景像產(chǎn)生較大的不均勻性。

3)由于系統(tǒng)中存在多組分光鏡，整個光路的透過率不高，若照明系統(tǒng)設(shè)計不當，會使得產(chǎn)生的模擬目標或背景像光強不足，可以采取如下措施提高光強的利用率：a)第一照明子系統(tǒng)、第二照明子系統(tǒng)應(yīng)盡可能多的收集第一光源1、第二光源7的照明光通量；b)第一照明子系統(tǒng)的發(fā)散角、第二照明子系統(tǒng)、第三照明子系統(tǒng)的發(fā)散角均與第一準直單元8的孔徑角相匹配，使照明光強得到充分的利用。

模擬擴展目標3是采用光刻方式做成的靶板，擴展目標區(qū)域要求在可見光波段透過率良好，其余部分為不透光的黑色。模擬擴展目標3設(shè)置于運動臺上，通過運動臺做一維運動、二維運動或其他方式運動，帶動模擬擴展目標3相應(yīng)地運動，用以實現(xiàn)運動目標的模擬。模擬背景5是采用膠片拍攝的各種實際天空背景，并將其安裝于運動臺(與模擬擴展目標3使用的不是同一個運動臺)上，以模擬各種運動復(fù)雜天空背景。模擬點目標11為星點目標，用以模擬無窮遠星點。

第一準直單元8、第二準直單元10均包括兩組消色差雙膠合透鏡，第一成像鏡17、第二成像鏡15也優(yōu)選為兩組消色差雙膠合透鏡，模擬擴展目標3及模擬背景5的成像質(zhì)量接近衍射極限，第一準直單元8、第二準直單元10及第一成像鏡17、第二成像鏡15所形成的線視場應(yīng)大于模擬擴展目標3和模擬背景5的有效區(qū)域。第三準直單元19優(yōu)選為卡塞格林準直系統(tǒng)，口徑大、焦距長。

較優(yōu)地，本實施例中，分光鏡9的表面鍍有寬光譜高增透膜，以防止成像面18處產(chǎn)生鬼像。所述鬼像是指如果在平行光路中存在分光鏡9或者分光棱鏡，那么極易在光路中形成來回反射，在成像CCD的主像附近可能會存在與主成像一致的多個像，稱為鬼像。

本實施例中，在成像面18的后方設(shè)置有第三準直單元19，第三準直單元19可以包括兩組消色差雙膠合透鏡，用于對從成像面18出射的光線進行準直后形成無窮遠目標，通過使成像面18與第三準直單元19之間產(chǎn)生相對位移(移動成像面18或第三準直單元19)，即成像面18與第三準直單元19產(chǎn)生定量離焦時，則在第三準直單元19后產(chǎn)生從無窮遠到有限遠的目標。

本實施例提供的可見光目標模擬系統(tǒng)，一方面采取了復(fù)雜背景疊加擴展目標的方式，可以有效地對被測設(shè)備在復(fù)雜背景下低對比度狀態(tài)時的跟蹤能力進行有效地檢測和評估，使得被測設(shè)備的使用狀態(tài)與實際情況更接近；另一方面彌補了過去傳統(tǒng)的動態(tài)模擬系統(tǒng)模擬目標僅為點目標的不足，模擬目標由過去的星點目標改進為擴展目標，且在無窮遠目標模擬的基礎(chǔ)之上增加了距離調(diào)節(jié)功能，解決了過去不能對被測設(shè)備的有限遠調(diào)焦能力進行評估的問題。

為了有效地對成像面18處的模擬擴展目標3、模擬背景5和模擬點目標11疊加成像進行有效地監(jiān)控，本實施例中，較優(yōu)地，可見光目標模擬系統(tǒng)還包括投影監(jiān)控子系統(tǒng)，投影監(jiān)控子系統(tǒng)可以包括第二分光棱鏡14、第二成像境15和成像探測器16，第二分光棱鏡14設(shè)置于分光鏡9與第一成像境17之間，經(jīng)分光鏡9疊加后的光線入射至第二分光棱鏡14，經(jīng)第二分光棱鏡14分為兩路光線后，其中一路光線經(jīng)第一成像境17成像至成像面18，另一路光線經(jīng)第二成像境15成像至成像探測器16。

實施例2

請參閱圖2，本實施例提供的可見光目標模擬系統(tǒng)，包括照明子系統(tǒng)、模擬目標子系統(tǒng)及光學(xué)投影子系統(tǒng)，照明子系統(tǒng)包括第一照明子系統(tǒng)和第二照明子系統(tǒng)，模擬目標子系統(tǒng)包括第一模擬目標和第二模擬目標，第一模擬目標維模擬背景5，第二模擬目標可以是模擬點目標11或模擬擴展目標3，本實施例中，第一模擬目標為模擬擴展目標3，光學(xué)投影子系統(tǒng)包括第一分光棱鏡4、第一準直單元8、第一成像境17、成像面18和第三準直單元19；

經(jīng)第一照明子系統(tǒng)照明的第一模擬目標及經(jīng)第二照明子系統(tǒng)照明的模擬背景5，經(jīng)第一分光棱鏡4耦合至同一光路中，再經(jīng)第一準直單元8準直后，經(jīng)第一成像境17成像至所述成像面18，再經(jīng)第三準直單元19準直后形成模擬無窮遠可見光目標。

作為進一步優(yōu)選的實施方式，本實施例中，可見光目標模擬系統(tǒng)還包括投影監(jiān)控子系統(tǒng)，該投影監(jiān)控子系統(tǒng)包括第二分光棱鏡14、第二成像境15和成像探測器16，第二分光棱鏡14設(shè)置于分光鏡9與第一成像境17之間，經(jīng)分光鏡9疊加后的光線入射至第二分光棱鏡14，經(jīng)第二分光棱鏡14分為兩路光線后，其中一路光線經(jīng)第一成像境17成像至成像面18，另一路光線經(jīng)第二成像境15成像至成像探測器16。

本實施例中，第一照明子系統(tǒng)、第二照明子系統(tǒng)、模擬背景5、模擬擴展目標3、第一分光棱鏡4、第一準直單元8、第一成像境17、成像面18和第三準直單元19的具體結(jié)構(gòu)與實施例1相同，具體請參見實施例1中相應(yīng)描述。

本實施例提供的可見光目標模擬系統(tǒng)，采取了復(fù)雜背景疊加擴展目標的方式，可以有效地對被測設(shè)備在復(fù)雜背景下低對比度狀態(tài)時的跟蹤能力進行有效地檢測和評估，使得被測設(shè)備的使用狀態(tài)與實際情況更接近。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。