近距离红外目标方位探测研究(2)
红外成像系统的仿真和传统的仿真很相似，都是利用电脑的数据模型和物理模型进行模拟，在电脑上形成实验所需要的各种要素，包括环境、背景等，然后模拟真实情况进行仿真实验。而通过模拟物体的运动状态，系统的工作状态，以及模拟各个方面的性能指标，以便于对系统进行改良。红外仿真模拟能够很容易的和计算机技术、图像处理技术、多媒体技术相结合，再各个领域都有很广泛的运用空间[4,5]。
红外探测和搜索(infrared search and track，IRST)系统，是一种被动式的探测系统，用于接受红外辐射以确定目标的位置达到探测和搜索的作用，其能及时的监测到背景中的特定目标，并且发出警报，或者告知相应系统。
但是，由于红外探测和搜索(infrared search and track，IRST)系统常作用于现实场景中，而实验室不能完全模拟出现实场景中的情况，且利用靶场来模拟现实的场景会存在着各种耗费高额经费，机动性差，有效实验次数有限等等一系列不利于实验的缺点。所以作者从众多模拟实验中选择一种较为成熟的设计方案《小目标方位搜索模拟系统》进行了实验，此方案利用了信息、微电子等高科技技术手段，对以往不方便的模拟和实验进行改良，能够节约科研经费、缩短研究周期，同时可以得到更符合实际情况、更准确的结果[8]。
1．2 红外探测搜索系统国内外发展现状
1.2.1 红外仿真模拟技术在国外的发展现状
1.2.1 红外仿真模拟技术在国内的发展现状
1．3 本文研究内容
本文主要对一种较为成熟的红外目标方位检测技术进行实践检测，结合已知的结果和相关实验的结果进行分析，以完成对近距离红外目标方位探测的研究。本文的主要内容有：
（1）阐述该设计方案，对该方案使用的各种器件，特性工作原理进行介绍分析，阐明对小目标方位搜索模拟的方案，并介绍其硬件的设计及分析。
（2）对实验获取的数据、资料进行分析研究，根据（1）中涉及的工作原理，对实验结果进行分析，验证该方案的精准度。
（3）根据所得数据和分析结果，进行误差分析和总结。首先从理论上得出一个理论值，然后通过模拟实验中得到的运动轨迹、俯仰角和方位角的实测值和理论值进行对比，从而计算出误差的大小，最后分析误差可能的原因
2 小目标方位搜索模拟系统
整个小目标方位搜索系统由黑体辐射源、双目标轨迹模拟器、测试计算机等几个部分组成。系统前方为一接收器，能够接受传过来的热量，接收器对准着双目标轨迹模拟器，双目标轨迹模拟器上立有一个可转动转盘，盘上有两小孔作为模拟点，转盘连接电机，通过步进电机驱动转盘，使得转盘以可控的速度进行选择，再在转盘的后方设置一个黑体辐射源黑体辐射源能产生较高温度，透过小孔模拟点辐射到接收器上，使得接收器能够通过热量感受到小孔模拟点的运动轨迹，同时将信号传输给电脑，利用电脑中的软件对信息处理，然后进行相关的分析。
2．1 系统硬件设计与分析
小目标方位搜索模拟系统的结构图如图1.1.1所示，圆盘上的两个对称的小孔分别代表了模拟导弹和模拟目标，在步进电机的带动下，圆盘旋转。而实验中使用HFY-300A型面元黑体辐射源辐射出热量来模拟被探测目标的温度。其温度的范围是室温的+5～400oC，其有效的辐射面为φ120mm，温度的分别率为0.1oC。温度的精确度高达±(0.15+0.002|t|)℃。该HFY-300A型面元黑体辐射源是足以模拟室内条件，而将其安装在圆盘后进行辐射温度，经过调节也能够满足室外目标和背景的温差，能够满足各种条件下的实验需求。