一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置的制作方法

本申请涉及一种跟瞄抖动模拟装置，特别涉及一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置。

背景技术：

1、高能激光系统具有快速精确性高、持续使用能力强、单次使用成本低等特点，是未来拦截高速机动目标和集群目标的重要装备。为了摸清激光系统对典型目标的毁伤能力，一般需要系统性开展激光等效毁伤试验。实际激光系统使用过程中，受激光跟踪瞄准误差以及大气传输等多种因素的影响，其在目标表面呈现的光斑一般具有抖动特性，且该抖动性能对于激光系统的毁伤效果影响较大。因此，在开展激光等效毁伤试验时，需要深入研究激光光斑跟瞄抖动对激光毁伤效果的影响规律。

2、当前开展的激光外场试验一般不进行抖动模拟，造成激光等效毁伤试验的等效性不够，毁伤效果与实际作战场景的差异较大。部分室内等效毁伤试验利用快反镜来实现跟瞄抖动模拟。但快反镜的生产成本较高，且在实际试验中需要同时调节两个快反镜，才能实现靶材表面激光光斑的跟瞄抖动模拟，在实际试验中不易操作，且由于激光的反射可能对试验人员的健康造成危害。该方法在实际使用过程中的限制因素较多、不易操作、成本较高，不易实现对激光跟瞄抖动的有效模拟，从而难以深入研究跟瞄抖动对激光试验结果的影响。

技术实现思路

1、本申请旨在解决上述问题，提出一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置。实际激光跟瞄时的抖动主要来自于光学系统中的快反镜与驱动电机。由于实际使用中需要实现对空间中任意位置处导弹的拦截，因此，在激光系统的毁伤过程中，光斑的每个方向上都可能发生抖动。由于激光光斑一般为圆形，光斑具有对称性。在室内试验中模拟这个过程时，可以利用两个设备分别控制横向和纵向的抖动。通过靶材表面横向纵向抖动叠加的方式，来模拟实际战场环境下激光光斑在材料表面不同方向的抖动。从而实现在室内情况下研究激光跟瞄抖动对激光毁伤试验结果的影响。

2、为达到上述目的，本申请提出一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，包括抖动靶材架、抖动聚焦透镜、控制器、通信电路、激光器。其中，抖动靶材架用于安装激光毁伤试验用靶材，并使其发生纵向抖动，而抖动聚焦透镜用于控制激光光斑在靶材表面的大小，并使其发生横向抖动。控制器通过通信电路与抖动靶材架及抖动聚焦透镜相连，控制其抖动振幅与抖动频率。激光器用于产生激光毁伤试验所需的激光。

3、整体上，本申请提出的复合式激光跟瞄抖动模拟装置主要分为三个部分，抖动靶材架、抖动聚焦透镜、控制器。

4、抖动靶材架为激光毁伤试验区域，主要包括前后可调的靶材架、靶材架夹具、固定装置1(可采用螺栓与螺母结构、垫片、靶材挡板)、电机1、惰性气体弹簧、通信电路；可固定不同厚度的靶材；随动平台，位于惰性气体弹簧与电机1之间。惰性气体弹簧与电机1驱动随动平台上下抖动。与靶材架紧密连接的随动平台会引起靶材架发生快速抖动。由于电机在运动时由于惯性，会导致靶材架的抖动过程不易控制，并可能超出电机的量程使其损坏。为了使靶材架的抖动过程容易控制采用惰性气体弹簧与电机串联的方式，可抵消靶材架抖动时的惯性，并可以增加电机1的使用寿命和作用量程，从而实现靶材架的快速抖动。电机1与承重底座紧密连接，惰性气体弹簧与电机的外壳紧密连接。通过通信电路控制电机1的频率与运动距离。

5、抖动聚焦透镜为激光光斑的聚焦区域，主要包括电机2、聚焦透镜、透镜支架、连接杆、承重底座、通信电路。聚焦透镜通过透镜支架固定，透镜支架通过连接杆与电机2相连接。电机2的快速偏转引起透镜支架发生快速偏转。透镜支架的快速偏转引起光斑在材料表面发生横向抖动。电机2与承重底座紧密连接，通过通信电路控制电机2的频率与偏转距离。

6、控制器通过通信电路1与通信电路2分别控制电机1与电机2。通过调节电机1的频率与运动距离，电机2的频率与偏转距离，模拟实际激光光斑在材料表面不同方向的抖动。

7、本申请提出的复合式激光跟瞄抖动模拟装置，实现了在实验室环境下激光光斑在不同方向抖动的模拟，提高了试验的等效性，为研究激光跟瞄抖动对激光毁伤的影响提供了坚实的基础。本申请结构简单，可操作性强，能够适用于实验室条件下激光跟瞄抖动的等效毁伤试验。

技术特征：

1.一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，包括抖动靶材架、抖动聚焦透镜、控制器、通信电路、激光器；其中，所述抖动靶材架用于安装激光毁伤试验用靶材，并使其发生纵向抖动，实现对激光纵向跟瞄抖动的模拟；所述抖动聚焦透镜用于控制激光光斑的聚焦大小，并使其发生横向抖动，实现对激光横向跟瞄抖动的模拟；所述控制器通过通信电路控制靶材架及聚焦透镜的抖动频率、抖动幅度；所述激光器用于产生激光毁伤试验所需的激光。

2.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动靶材架包括电机1、惰性气体弹簧、靶材架、靶材架夹具、承重底座，电机1与惰性气体弹簧为串联结构。

3.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动靶材架的形状为矩形，通过螺栓与螺母结构、垫片、靶材挡板夹紧靶材。

4.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动靶材架的电机外壳与承重底座为一个整体。

5.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动靶材架，通过通信电路与外部控制器相连。

6.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动聚焦透镜包括电机2、聚焦透镜、透镜支架、连接杆、承重底座、通信电路。

7.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动聚焦透镜，通过透镜支架固定聚焦透镜；电机2与连接杆相连，用于控制聚焦透镜偏转；承重底座用于稳定抖动聚焦透镜。

8.根据权利要求1所述的一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，其特征在于，所述抖动聚焦透镜，通过通信电路与外部控制器相连。

技术总结本申请涉及一种复合式激光跟瞄抖动模拟装置，包括抖动靶材架、抖动聚焦透镜、控制器、通信电路、激光器；抖动靶材架用于安装激光毁伤试验用靶材，并使其发生纵向抖动；抖动聚焦透镜用于把激光聚焦到靶材表面，并使其发生横向抖动；控制器通过通信电路控制抖动靶材架及聚焦透镜的抖动；激光器用于产生激光毁伤试验所需的激光。本申请通过控制器同时控制抖动靶材架及聚焦透镜的抖动幅度与频率，实现激光光斑发生横向和纵向的抖动，光斑横向与纵向抖动在靶材表面的空间叠加，提高了跟瞄抖动模拟的等效性，同时结构简单、可操作性强、适用范围广。技术研发人员：王辉华,何佳伟,林龙信,吕晓英,李亚辉,曹渊,叶辛,唐嘉钰,吴世林,刘琳受保护的技术使用者：中国人民解放军91054部队技术研发日：20231204技术公布日：2024/6/18