Имитатор тепловых объектов

Имитатор тепловых объектов относится к области оптико-электронного приборостроения и предназначен для имитации режимов (сигнатур) излучения типовых объектов в процессе тестирования аппаратуры идентификации тепловых объектов или как учебно-тренировочное оборудование. Имитатор содержит источник оптического излучения, пульт управления, микроконтроллер, цифровой-аналоговый преобразователь и блок преобразователей "напряжение - ток". Имитатор тепловых объектов обеспечивает запись кодов сигнатур N объектов, с последующим излучением в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне в зависимости от применяемых излучающих диодов и сигнатуры имитируемого теплового объекта (типа объекта).

Имитатор тепловых объектов (полезная модель) относится к области оптоэлектронных систем и предназначен для имитации режимов (сигнатур) излучения типовых объектов, например, для имитации сигнатуры ракеты по характеру излучения ее двигателя в процессе тестирования аппаратуры идентификации типа атакующей ракеты или как учебно-тренировочное оборудование.

Известно техническое решение, которое решает задачу имитации объектов по их тепловому излучению, например, имитацию летательных аппаратов [1] ("Имитатор движущейся точки", патент 2057356). Для имитации объектов использован импульсный источник оптического излучения, энергия которого возбуждает экран. Система управления обеспечивает согласование работы источника и параметры возбуждения экрана.

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности воспроизводить сигнатуры тепловых объектов, что делает невозможным имитировать характерные признаки конкретных типов при испытаниях и (или) тестировании аппаратуры идентификации тепловых объектов.

Целью создания полезной модели является обеспечение возможности имитации тепловых объектов с различными режимами (сигнатурами) излучения, соответствующими конкретным типам.

Указанная цель достигается тем, что имитатор, кроме источника оптического излучения, содержит микроконтроллер с возможностью записи режимов (сигнатур) излучения N объектов имитации с последующим воспроизведением их источником оптического излучения и пульт управления с возможностью включения режима имитации N_i типового объекта.

Имитатор тепловых объектов отличается от известного технического решения и содержит: источник оптического излучения; пульт управления с возможностью включения программ имитации N _i типового объекта; микроконтроллер с возможностью записи кодов сигнатур N объектов; цифро-аналоговый преобразователь и блок преобразователей "напряжение - ток", при этом пульт управления через последовательно соединенные микроконтроллер, цифровой аналоговый преобразователь и блок преобразователей "напряжение - ток" соединен со входом источника оптического излучения.

Сущность полезной модели поясняется блок-схемой, изображенной на чертеже. Имитатор тепловых объектов содержит: 1 - пульт управления;

2 - микроконтроллер; 3 - цифровой аналоговый преобразователь (ЦАП); 4 - блок преобразователей "напряжение - ток" (БП-НТ); 5 - источник оптического излучения. Дополнительные надписи на чертеже: Е - источник питания; ПНТ-1, ПНТ-2 ПНТ-n - единичные преобразователи "напряжение - ток"; Д-1, Д-2 Д-n - диоды оптического излучения;

а - амплитудно-временная диаграмма сигнатуры U(t) с характерными точками 1, 2, 5; ПК - персональный компьютер.

Работа устройства заключается в следующем. С персонального компьютера (ПК) осуществляется запись кодов сигнатур N объектов в постоянно - запоминающее устройство микроконтроллера (2). в котором с помощью пульта управления (1), выбирается необходимый код сигнатуры имитации N_i типового объекта. С микроконтроллера (2) код сигнатуры подается в ЦАП (3), с выхода которого преобразованное напряжение поступает в блок преобразования "напряжение - ток" (4) параллельно на все ПНТ-1, 2, n. На графике U(t) (см. а на чертеже) показаны, в качестве примера, характерные точки 1, 2, 5, соответствующие коду сигнатуры конкретного типового объекта. С выходов преобразователей ПНТ-1, ПНТ-2 ПНТ-n ток поступает на соответствующие диоды оптического излучения Д-1, Д-2 Д-n, образуя выходной суммарный световой поток.

Таким образом сигнатура реализуется путем изменения яркости диодов (Д1, Д2 Дn), которая является запрограммированной в микроконтроллере (2) зависимостью напряжения от времени. При этом, характерные изменения суммарной яркости излучения совпадают с амплитудно-временной диаграммой на чертеже (график а), что соответствует режиму имитации одного из N_i типовых объектов, сигнатура которого определяется командой с пульта управления.

Практическое устройство реализуется на основе инфракрасных диодов типа ЗЛ107А или ультрафиолетовых диодов типа UVTOP280HS и стандартных радиотехнических компонентов. Мощность излучения имитатора пропорциональна количеству светодиодов и определяется конкретными требованиями к аппаратуре идентификации тепловых объектов. Практически количество диодов находится в пределах 5-10.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Салин В.И., Степанов А.И., Шеволдин В.А., Шнырев А.Д. Имитатор движущейся точки, патент 2057356 от 26.10.1992 г.

2. Белов А.В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR, Наука и Техника, Санкт-Петербург, 2008 г. С. 73-91.

3. Бутузов В.В., Скворцов Б.В., Перцович А.С., Носиков В.А., Ершова Т.А. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 15, 6, 2013 г., С. 193-196.

4. Кузнецов В.М., Энтин А.П., Феруленков А.В., Сосна А.В., Костяев В.В., Махонин В.В. Имитатор движущейся цели, патент 2239773 от 17.02.2003 г.

5. Громов В.В., Липсман Д.Л., Петров И.Я., Пикалин С.А., Прокуда И.А., Тонкачев В.В. Имитатор воздушных целей, патент 2442947 от 11.10.2010 г.

Имитатор тепловых объектов, содержащий: источник оптического излучения; пульт управления с возможностью включения программ имитации N_i типового объекта; микроконтроллер с возможностью записи кодов сигнатур N объектов; цифровой аналоговый преобразователь и блок преобразователей "напряжение - ток", при этом пульт управления через последовательно соединённые микроконтроллер, цифровой аналоговый преобразователь и блок преобразователей "напряжение - ток" соединён со входом источника оптического излучения.