動態(tài)紅外場景生成是紅外成像導引頭,、前視紅外（FLIR）系統(tǒng),、紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)（IRST）,、紅外告警系統(tǒng)等各類紅外探測系統(tǒng)" title="探測系統(tǒng)">探測系統(tǒng)的半實物仿真與動態(tài)性能指標測試中的關鍵技術。隨著紅外探測系統(tǒng)向高幀頻" title="高幀頻">高幀頻,、大動態(tài)范圍、高分辯率的方向發(fā)展,，對動態(tài)紅外場景的模擬也提出了更高的要求,，只有實現(xiàn)更高分辯率、更高幀頻的動態(tài)紅外場景模擬才能滿足各類紅外探測系統(tǒng)閉環(huán)半實物仿真及高可信動態(tài)指標測試的需要,。
　　動態(tài)紅外場景生成技術廣泛應用于紅外武器裝備的研發(fā)與測試試驗中,，國際上在各類制導武器裝備仿真系統(tǒng)中已應用了多種動態(tài)紅外場景生成技術。主要有：
　　1,、紅外液晶光閥：利用可見光調(diào)制液晶分子排列方向,，改變液晶的二次折射率，使入射紅外光的偏振矢量旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)可見光到紅外光的變換,，具有極好的空間分辨率,。但在幀頻、溫度和動態(tài)范圍方面存在局限性,。
　　2,、紅外CRT：工作原理" title="工作原理">工作原理與電視相近，利用陰極射線管的發(fā)光效應,，在驅(qū)動電路" title="驅(qū)動電路">驅(qū)動電路的作用下,，受視頻信息調(diào)制的電子束掃描靶屏，并激勵磷光體產(chǎn)生動態(tài)紅外圖像,。紅外CRT在提高幀頻和減少閃爍方面還需要改進,。
　　3、激光二極管陣列：由線列鉛鹽激光二極管,、高速光學掃描儀和驅(qū)動電路組成,，當激光管陣列的景象掃過帶有焦平面陣列的傳感器時，在每個探測器上產(chǎn)生相應的能量,，從而產(chǎn)生紅外景象,。具有高幀頻、無死像元,、高分辨率,、大幅面等優(yōu)點，但空間均勻性和質(zhì)量欠佳,，而且需要大的杜瓦封裝,。
　　4、電阻陣列：基于黑體輻射理論,，調(diào)整通過熱電阻的電流就可以得到不同波段的紅外輻射,，優(yōu)點是低功耗、溫度范圍大,、高幀頻,、高分辨率、高占空比,、無閃爍,，但材料的物理特性限制了器件的響應時間，因此限制了幀頻,。在減小功耗的同時得到較大的溫度輻射和較高的幀頻,，是電阻陣列發(fā)展中要解決的問題。
　　5,、黑體薄膜：主要是一真空腔,，內(nèi)有一面鍍有金黑的薄膜,，吸收來自一側圖像的可見光輻射，引起薄膜發(fā)熱,，從另一側輸出對應的紅外圖像,。具有結構簡單，價格低廉的優(yōu)點,，缺點是響應速度慢,，溫度范圍小，轉(zhuǎn)換效率低,。
　　6,、數(shù)字微鏡器件（DMD）：DMD動態(tài)紅外景象投影技術是美國光學科學公司（OSC）研制的一種動態(tài)景象生成方法，稱為微鏡陣列投影系統(tǒng)（MAPS）,，其核心器件是Texas(TI)公司生產(chǎn)的數(shù)字微鏡器件（DMD）,。該技術是對紅外輻射進行反射調(diào)制而得到紅外景象，在可見和紫外光波段,，利用這種投影技術也可以產(chǎn)生逼真的動態(tài)景象,，具有高的空間分辨率，高幀頻,，無死像元,、均勻性好、體積小,、成本較低等特點,。
　　基于數(shù)字微鏡器件（DMD）動態(tài)紅外場景生成的基本工作原理主要是由DMD半導體芯片完成。它的鏡面由上百萬個精微反射鏡面組成的長方形陣列,，每個鏡面對應于投影畫面中的一個光學像素,。DMD像素單元主要由存儲圖像信號的存儲單元、支撐微鏡的支柱和轉(zhuǎn)動鉸鏈,、鏡架,、反射鏡，以及三個電極等組成微機械系統(tǒng)結構單元,。底層之上為金屬層,，主要包括偏置/復位電極和鏡架尋址電極，偏置/復位電極與微鏡和鏡架相連,，并由片外驅(qū)動電路直接提供所需的電壓和波形，其作用主要是減小驅(qū)動微鏡所需的電壓,。鏡架尋址電極和其上層的微鏡尋址電極分別與圖像信號存儲單元互補的兩個輸出端相連,，微鏡與策鏡尋址電極之間以及鏡架與鏡架尋址電極之間的合成靜電引力來產(chǎn)生有效的靜電扭矩，這時鉸鏈產(chǎn)生的扭矩與靜電扭矩作用相反,，通過這兩個扭矩的作用來控制微鏡的轉(zhuǎn)動,。再上一層是DMD機械部分,，由鏡架、鉸鏈和微鏡尋址電極組成,，固定在支柱上的轉(zhuǎn)動鉸鏈可帶動鏡架轉(zhuǎn)動,。最上層為反射微鏡，它固定在鏡架上,，可隨鏡架一起轉(zhuǎn)動,。這種把微鏡安裝在鏡架上，由鏡架帶動微鏡一起轉(zhuǎn)動的結構,，可以大大增大微鏡的面積,，幾乎覆蓋整個單元，占空系數(shù)高達90%以上,，從而提高入射光的使用效率,，可以形成無縫、高對比度的圖像,。每個微反射鏡都能將光線從兩個方向反射出去,，實際反射方向視底層記憶晶胞的狀態(tài)而定，當記憶晶胞處于“ON”狀態(tài)時,，反向鏡會旋轉(zhuǎn)至+12度,，若記憶晶胞處于“OFF”狀態(tài)，反射鏡會旋轉(zhuǎn)至-12度,。只要結合DMD以及適當光源和投影光學系統(tǒng),，反射鏡就會把入射光反射進入或是離開投影鏡頭的透光孔，使得“ON”狀態(tài)的反射鏡看起來非常明亮,，“OFF”狀態(tài)的反射鏡看起來就很黑暗,。利用二位脈沖寬度調(diào)變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉(zhuǎn)式彩色濾鏡,，再搭配一顆或三顆DMD芯片,，即可得到彩色顯示效果。
　　北京航天測控技術開發(fā)公司研制的DMD動態(tài)紅外場景生成系統(tǒng)由三個部分組成：一是紅外熱像" title="紅外熱像">紅外熱像投影儀,，二是電源與視頻控制組件,，三是控制計算機。
　　1,、紅外熱像投影儀：包括數(shù)字微鏡器件,、數(shù)字微鏡驅(qū)動電路、黑體光源,、黑體光源控制器,、投影儀光學系統(tǒng)等。其工作原理為：由計算機生成的紅外圖像數(shù)據(jù),，通過視頻處理電路和DMD驅(qū)動電路輸入DMD器件,；用黑體輻射源均勻照射器件,，利用DMD反向調(diào)制入射輻射產(chǎn)生紅外熱圖像。生成的紅外景象通過光學準直投影系統(tǒng)投射到被測對象UUT的入瞳處,，使紅外景象與真實目標和背景在探測器上的像斑大小,、輻射能量空間分布一致。紅外熱像投影儀的光源為紅外黑體,，紅外投影儀光學系統(tǒng)由黑體前聚光鏡,、半透半反鏡和準直投影系統(tǒng)等組成。
　　2,、電源與視頻轉(zhuǎn)換組件功能：⑴為紅外場景生成系統(tǒng)提供各種工作電源,，如：為紅外投影儀電子系統(tǒng)提供工作電源、為黑體光源提供工作電源等,；⑵將控制計算機生成或外部輸入的動態(tài)場景視頻信號轉(zhuǎn)換為DMD驅(qū)動電路可以接收的信號格式,，根據(jù)被測紅外探測系統(tǒng)的要求，程控改變視頻同步信號的參數(shù),。
　　3,、控制計算機：實現(xiàn)紅外投影儀的運行參數(shù)的設定、實時紅外熱像視頻信號生成,、系統(tǒng)運行過程中的實時監(jiān)控,。控制計算機分別配置運行管理與監(jiān)控軟件,、實時熱像生成軟件及相應的視頻信號輸出接口板,。
　　航天測控DMD動態(tài)紅外場景生成系統(tǒng)主要關鍵技術是：實現(xiàn)高幀頻紅外圖象輸出的同步驅(qū)動和實現(xiàn)紫外、可見光,、紅外多波段動態(tài)紅外場景生成,。
　　隨著技術的進步，半實物仿真與動態(tài)性能測試將逐步覆蓋光電探測系統(tǒng)全壽命周期,，而動態(tài)場景的模擬將是高可信半實物仿真的關鍵,。高幀頻、高分辨率,、同灰度分辨率,、高表觀溫度和多波段的動態(tài)光電場景物理生成將在光電武器裝備的研制、測試,、評估中得到廣泛應用,。

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　　北京航天測控技術開發(fā)公司以通用測控產(chǎn)品為主，主要有六大類：基礎測試測量儀器,，包括16大類230余種的VXI/PXI/LXI/CPCI/CAN/GPIB總線系列化儀器模塊及信號調(diào)理模塊,；軟件及信息化產(chǎn)品，包括虛擬儀器測試開發(fā)環(huán)境和遠程分布式測試與故障診斷系統(tǒng),；通用測試系統(tǒng),，包括“廣靈通”通用測試平臺及其系列產(chǎn)品；測試與維修保障系統(tǒng),，包括“華佗”電子設備電路板維修測試與診斷系統(tǒng)及其系列產(chǎn)品和裝備維修測試與診斷系統(tǒng),；自動化控制系統(tǒng)，包括遙測遙控及工業(yè)自動化等系統(tǒng)產(chǎn)品,；測試系統(tǒng)輔助配套產(chǎn)品,。同時公司還可以根據(jù)用戶的具體需求，提供ATE/ATS,、DCS/FCS的系統(tǒng)集成,、方案設計、技術咨詢,、軟件開發(fā),、結構設計以及遠程信息化測試、測試/診斷程序開發(fā)及技術培訓與維護等服務,。