用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置的制作方法

本发明涉及一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，属于现代成像测试。

背景技术：

1、空间长波红外成像系统在军事和民用领域都有广泛应用，将采集对象辐射的长波光信号并形成数字图像，其探测性能的准确性直接关系到空间长波红外成像系统执行空间任务的能力。一般空间长波红外成像系统地面进行性能测试过程中需要配备相应的真空低温测试系统，在实验过程中从准备到开展性能测试到最终实验结果，相关的准备过程时间长、成本高。为提高空间长波红外成像系统性能测试试验的效率、降低时间成本和经济成本，需要对现有的真空低温测试系统进行升级改造。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置。

2、本发明的技术解决方案是：

3、用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，包括主舱、辅舱；

4、所述辅舱内放置被测产品，提供测试要求的环境温度；

5、所述主舱为密封腔体，舱内产生长波红外光线照射至所述辅舱内的被测产品的入瞳处。

6、优选的，主舱包括目标模拟源、准直光学系统、运动平台、低温辐射源；

7、所述目标模拟源产生模拟目标辐射特性的长波红外光线，并经所述准直光学系统变成平行光发射出去；

8、所述运动平台承载目标模拟源，通过控制目标源在准直光学系统的像面范围内进行一维运动来模拟目标的运动状态；

9、所述低温辐射源发出低温辐射对主舱降温，提供的低温辐射小于180k。

10、优选的，所述准直光学系统包括镀金板和平行光管；

11、镀金板为表面镀金的光滑金属平板，将低温辐射源产生的低温辐射镜面反射出去；镀金板的中心设有模拟光斑大小的光阑孔，用于透过目标模拟源产生的长波红外光线，并将长波红外光线投射至平行光管；

12、平行光管为离轴式平行光管，将入射的长波红外光线转变成平行光并照射在被测产品的入瞳处。

13、优选的，所述运动平台控制目标模拟源在平行光管的像面位置进行一维运动。

14、优选的，所述目标模拟源为低温黑体，调控温度范围覆盖-120℃～80℃。

15、优选的，辅舱内设有第二运动平台，被测产品位于第二运动平台上，用以控制被测产品的入瞳与平行光管的相对位置。

16、优选的，主舱内与辅舱内均充满氮气。

17、优选的，主舱内还设有目标强度衰减器，通过改变目标辐射源发出长波红外光线信号的衰减量来调节模拟目标信号的强弱。

18、优选的，在主舱内的不同位置上设置露点探测仪，实时监控主舱内的水气密度。

19、优选的，在主舱与辅舱之间设置自动闸板阀，控制主舱与辅舱之间的通断。

20、本发明与现有技术相比的优点在于：

21、(1)本发明不需要大量的冷源进行制冷，仅通过低温辐射源的辐射降温，不需要达到深冷的状态即可进行相关测试，解决了传统真空低温测试系统准备过程中需要提供大量的液氮来对舱内设备等进行长时间制冷和保温等问题。

22、(2)本发明通过充氮气的方式排尽舱室内的水汽和二氧化碳，解决了传统真空低温测试系统准备过程中需要抽真空等时间长、成本高等问题，为空间长波红外成像系统的大规模试验和应用奠定了基础。

23、(3)本发明在光路传输过程中经过的都是反射镜，无校正镜和透镜等部件，降低了校正镜和透镜等自辐射的影响。

24、(4)本发明在满足长波红外成像系统地面性能测试需求的基础上，其系统背景噪声的等效黑体辐射温度达到180k左右，有效地降低了测试装置的背景噪声。

技术特征：

1.用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，包括主舱、辅舱；

2.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，主舱包括目标模拟源、准直光学系统、运动平台、低温辐射源；

3.根据权利要求2所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，所述准直光学系统包括镀金板和平行光管；

4.根据权利要求3所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，所述运动平台控制目标模拟源在平行光管的像面位置进行一维运动。

5.根据权利要求2所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，所述目标模拟源为低温黑体，调控温度范围覆盖-120℃～80℃。

6.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，辅舱内设有第二运动平台，被测产品位于第二运动平台上，用以控制被测产品的入瞳与平行光管的相对位置。

7.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，主舱内与辅舱内均充满氮气。

8.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，主舱内还设有目标强度衰减器，通过改变目标辐射源发出长波红外光线信号的衰减量来调节模拟目标信号的强弱。

9.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，在主舱内的不同位置上设置露点探测仪，实时监控主舱内的水气密度。

10.根据权利要求1所述的用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，其特征在于，在主舱与辅舱之间设置自动闸板阀，控制主舱与辅舱之间的通断。

技术总结
本发明公开了一种用于空间长波成像系统地面测试的常温高性能测试装置，属于成像测试技术领域。该装置包括主舱、放置被测产品的辅舱，辅舱内提供测试要求的环境温度。主舱为密封腔体，舱内产生长波红外光线照射至所述辅舱内的被测产品的入瞳处。本发明无需使用空间真空室或冷却光学元件，就能够降低常温测试装置的背景辐射噪声，以相对较低的成本进行多种类型的测试。

技术研发人员：沈飞,刘文好,周卫文,史庆杰
受保护的技术使用者：上海航天控制技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13