一种三视场红外组件的设计研究

【摘要】：红外热成像技术作为夜视技术的一个重要分支,与微光成像夜视技术相比较,因其既能克服主动式夜视仪需要人工辐射源照明容易造成的自我暴露的不足,又能克服被动式微光夜视仪完全依赖于环境自然光的缺点,同时具有一定的穿透烟、雾、霾、雪等的能力,具有识别伪装目标、不受战场强光、闪光干扰致盲,以及目标探测距离等特点,是当前光电探测技术发展的热点技术之一。 前视红外组件是机载光电配置的核心部件,常常与可见光电视系统、激光测距组件起配合使用,共同完成对目标的探测与识别任务。本文以某型无人机载配置需求为研究背景,研究了一种基于320×240探测元的切换式三视场红外前视组件。分析了红外系统成像原理、红外探测器选择及影响红外成像的诸多因素,提出了前视红外组件设计与实现的关键技术,重点研究了该组件的光学、电控以及总体原理和设计方法。通过比较多视场组件实现方法的优缺点,提出了一种共用固定物镜,通过切换光组方式实现三视场观察的光路形式,并对光学系统进行了消热差设计；设计了一种基于8位AT89S52单片机和AS5045旋转编码器的直流电机控制系统。提出了旋转编码器测角反馈与机械定位相结合的产品光轴一致性保证方法,实现了产品在三个工作位置的光轴稳定。设计的产品经性能测试考核表明主要性能指标满足课题研制技术要求。