技术领域
[0001] 本
发明涉及航空领域，尤其涉及一种模拟红外特征的方法和靶机。
背景技术
[0002] 目前作为军用射击训练用的靶机多用作一次性使用，作为被空中和地面武器攻击的对象。靶机通过预先设定的飞行轨迹进行飞行，为各种武器提供假设攻击目标来提高武器操作人员的实战化
水平，或者用来测试新研制武器攻击能
力。真实打击造成靶机损坏不能再次利用，可重复利用的靶机大都体型较大造价更高。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种模拟红外特征的方法和靶机，从而解决
现有技术中存在的前述问题。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种真实
飞行器红外特征的模拟方法，包括以下步骤：
[0006] S1、对实际目标飞行器的红外特性指标建模；
[0007] S2、根据所述建模选择相应的
辐射性材料作为燃烧剂，建立红外源。
[0008] 一种模拟真实飞行器红外特征的红外源系统，包括红外源、红外源点火装置、红外源固定释放装置、红外源拖拽装置、红外源
监控系统和控
制模块；所述红外源分别与所述红外源点火装置、红外源固定释放装置和红外源拖拽装置相连，所述红外源点火装置与所述红外源固定释放装置相连，所述红外源固定释放装置与所述红外源拖拽装置相连；所述红外源点火装置、所述红外源固定释放装置和所述红外源拖拽装置均分别与
控制模块相连；所述红外源监控系统和所述控制模块通过无线通信方式与所述地面控制站进行通信。
[0009] 优选的，所述红外源点火装置采用双路控制的点火方式，红外源发光管的两个固定支座为导电金属材质，所述发光管的固定支座与所述红外源内部的
电子点火头的
导线分别相连，所述固定支座与点火控制板的两个输出端相连，当两个所述输出端存在
电压差时，形成
电流流过所述红外源，从而点燃所述红外源内部的所述电子点火头。
[0010] 优选的，所述红外源拖拽装置包括步进
电机、
齿轮箱、拖拽线和
线轴，所述步进电机与所述齿轮箱相连，所述齿轮箱与所述线轴相连，所述拖拽线缠绕于所述线轴。
[0011] 优选的，所述红外源监控系统包括红外
光谱传感器和红外测温仪；所述红外光谱传感器与所述红外测温仪监控的所述红外源的燃烧光谱、
温度以及燃烧时间通过通信系统传入所述地面控制站。
[0012] 优选的，所述红外源固定释放装置采用环抱的方式固定所述红外源，所述红外源固定释放装置通过步进电机带动齿轮箱实现所述红外源的固定和释放；所述红外源固定释放装置设有两片弹片
电极，所述弹片电极与所述电子点火电极相连。
[0013] 一种模拟红外特征的靶机，包括
机身单元、机翼单元、
起落架单元、航控单元、动力单元和红外源单元；所述机翼单元和所述起落架单元安装于所述机身单元外，所述动力单元、所述航控单元和所述红外源单元安装于所述机身单元内部；所述航控单元分别与所述动力单元和所述红外源单元相连接；所述航控单元以无线通信方式与所述地面控制站进行通信。
[0014] 优选的，所述动力单元包括
发动机和螺旋桨；所述动力单元安装于所述机身单元头部
位置。
[0015] 优选的，所述红外源单元通过调节红外源发光强度和红外光穿透能力，模拟多种不同飞行器的红外特征。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明提供了一种模拟实际飞行器红外特征的方法，这种红外源可以调节发光强度和辐射强度可以根据实际飞行器的红外特性进行调整，从而模拟多种实际飞行器的红外特性，保证武器打击真实有效。本发明还提供了一种模拟红外特征的靶机，可以实现靶机的一次性使用和重复利用两种使用方式。红外源在靶机
机舱内燃烧时，靶机的灵活性更高，飞行高度也更高，此时靶机为一次性使用；红外发
光源在靶机机舱外由拖拽线拖拽飞行时，打击对象为拖拽飞行的红外源发光源，不损伤靶机，此时靶机可实现重复使用。并且所述靶机中设有回收装置，可以实时检测红外源燃烧剂的燃烧情况，从而将燃烧完成后的红外源以及燃烧异常的红外源进行回收，从而减少污染，也避免浪费。所述的靶机采用旋翼加固定翼的飞行方式能够利用跑道进行
起飞，该起飞方式较发射式起飞方式成本更低；还可以根据地面控制站设定的飞行路线和飞行方式进行自主飞行，并可实时监控飞行状态。
附图说明
[0017] 图1是靶机结构示意图；
[0018] 图2是红外源安装示意图；
[0020] 图中：1—机身单元，2—动力单元，3—前起落架，4—红外源单元，5—侧翼，6—后起落架，7—
尾翼，8—红外源，9—红外源拖曳装置，10—红外源固定释放装置。
具体实施方式
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022] 一种真实飞行器红外特征的模拟方法，包括以下步骤：
[0023] S1、对实际目标飞行器的红外特性指标建模；通过红外热像仪采集实际目标飞行器红外特征来进行样本采集，通过试验进行分析目标源的辐射材料的温度特性、温度
分辨率、温度均匀性以及温度可控性等指标建立红外特征数学模型；
[0024] S2、根据所述建模选择相应的辐射性材料作为燃烧剂，建立红外源；通过建立的红外特征数学模型选择相应的辐射性材料作为燃烧剂来模拟真实目标的红外光谱特征。燃烧剂的燃烧时间大于导弹制导发射时间来满足一次完成的目标瞄准与攻击行动。
[0025] 采用上述方法制作的红外源应用于靶机中，用于模拟实际目标飞行器的红外特性。一种模拟红外特征的靶机，结构如图1所示，包括机身单元1、航控单元、动力单元2和红外源单元4；所述航控单元安装于所述机身单元1内部腹部，所述动力单元2安装于所述机身单元1头部位置，所述红外源单元4安装于所述机身单元1外侧腹部。所述机身单元1包括机翼、机舱和起落架，所述机翼分为侧翼5和尾翼7；两个所述侧翼5安装于所述机舱外部侧面，所述尾翼7安装于所述机舱尾部，所述起落架包括前起落架3和后起落架6，所述前起落架3安装于所述机舱腹部下面，所述后起落架6安装于所述机舱尾部下面。所述红外源单元4包括红外源8、红外源点火装置、红外源固定释放装置10、红外源拖拽装置9和红外源监控系统，所述红外源的安装如图2所示；所述红外源8分别与所述红外源点火装置、所述红外源固定释放装置10和所述红外源拖拽装置9相连，所述红外源固定释放装置10分别与所述红外源点火释放装置和所述红外源拖拽装置9相连；所述航控单元与所述红外源监控系统通过无线通信的方式与地面控制站进行通信。
[0026] 所述红外源8可以模拟不同的实际目标飞行器的红外特性；所述红外源点火装置中所述红外源8的导电两极连接所述红外源电子点火电极，所述红外源电子点火两电极与点火控制板两输出端相连，通过两端的电压差形成电流，从而引燃所述红外源8。所述红外源点火装置的电路连接方式如图3所示，所述靶机接收到所述地面控制台发出的点火
信号时，通过控制单元向点火单元的 GND/OPEN-OUT_C9、GND/OPEN-OUT_C5管脚发送高低电平信号使得
开关管QS1的A、 B两路分别导通，连接器P1的1、2管脚两端产生12V的电压差。P1的1、2管脚分别连接红外源固定释放装置10的两个导电弹片，两导电弹片与所述红外源8的两个电极相连接。从而在所述红外8源的两个点火电极上产生12V的电压差，进而将电子点火头引燃所述红外源8开始燃烧辐射红外光点火完成。
[0027] 所述红外源拖拽装置9包括步进电机、齿轮箱、拖拽线、线轴和控制单元，所述步进电机与所述齿轮箱相连，所述齿轮箱与所述线轴相连，所述拖拽线缠绕于所述线轴；所述步进电机与所述控制单元相连。所述步进电机带动所述齿轮箱运功从而带动所述线轴转动，从而控制所述拖拽线拖拽所述红外源8；所述拖拽线的戳拽长度与所述红外源的释放速度均可通过地面控制站进行控制，所述步进电机还可在所述地面控制站的控制下对燃烧异常或燃烧完成的所述红外源8进行回收。
[0028] 所述红外源监控系统包括红外光谱传感器和红外测温仪；所述红外光谱传感器与所述红外测温仪监控的所述红外源的燃烧光谱、温度以及燃烧时间通过通信系统传入所述地面控制站。所述地面控制站对所述红外源的燃烧信息进行分析，当燃烧异常时，由地面站下传收回、重新点燃投放的指令来完成故障燃烧管的回收与备用燃烧管的点燃投放。
[0029] 所述红外源固定释放装置10采用环抱的方式固定所述红外源8，所述红外源固定释放装置10通过步进电机带动齿轮箱实现所述红外源的固定和释放；所述红外源固定释放装置10设有两片弹片电极，所述红外源8紧密固定确保所述弹片电极与所述电子点火电极相连。
[0030] 所述模拟红外特征的靶机进行工作时，当所述靶机用作一次性靶机时，所述红外源8可于所述机舱内自行点燃；当所述靶机重复应用时，所述红外源8由所述拖拽线拖拽于所述机舱外部点燃，模拟目标飞行器，并设置有回收装置，当所述红外源燃烧异常或燃烧完毕后皆可进行回收。
[0032] 本实施例中将所述机舱包括燃油系统舱、红外源放置舱和航电系统舱三个舱体，且每个舱体均安装有便携式拆装的舱体盖，且所述机舱内部安装有加强筋；所述侧翼5
翼型为平凸翼，包括主梁、肋板和蒙皮，所述主梁为
碳管结构，所述肋板为轻木，所述蒙皮为航空玻纤和蜂窝芯材的符合材料，
后缘安装有副翼，采用全翼展的分布方式；所述尾翼7为一体式渐变翼型，前缘采用U型安装卡槽、销轴的对接方式，后援采用一个
固件上下贯穿的固定方式；所述起落架采用液压加避震
弹簧的设计方式，通过
铰链的方式与所述机舱相连接。
[0033] 作为重复利用的靶机时的工作状态为：所述靶机按照地面控制站预先设计的轨道进行飞行，并通过所述航控单元向所述地面控制站实时传送无人机经纬度、高度、航向、
风速、燃油剩余量等状态信息；所述地面控制站根据所述航控单元传输的信息控制红外源燃烧管的投放、拖曳、点燃、回收等操作。初始位置时，所述红外源固定释放装置10固定所述红外源，使所述红外源固定释放装置 10上的弹片电机与所述红外源8的两个点火电极紧密
接触；当所述地面控制台向所述红外源点火装置传输点火信号时，所述点火装置发送高低不同电平给所述点火电极，使两个所述点火电极之间形成电压差，进而将电子点火头引燃红外源光管开始燃烧辐射红外光点火完成；随后所述红外源固定释放装置10释放所述红外源8，所述靶机通过所述拖拽线对所述红外源8进行拖拽飞行，所述地面控制站可以控制所述步进电机从而控制拖拽线长度和释放速度，所述地面控制站还可以控制步进电机反向工作来进行燃烧异常或燃烧完成的红外源8回收；所述红外源监控系统实时监控红外源的燃烧光谱、温度以及燃烧时间，并通过通信系统将这些数据传输到所述地面控制站，所述地面控制站如果发现出现燃烧异常的所述红外源8，将会传输收回、重新点燃投放的指令给所述步进电机来完成故障燃烧管的回收与备用燃烧管的点燃投放。
[0034] 通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
[0035] 本发明提供了一种模拟实际飞行器红外特征的方法，这种红外源可以调节发光强度和辐射强度可以根据实际飞行器的红外特性进行调整，从而模拟多种实际飞行器的红外特性，保证武器打击真实有效。本发明还提供了一种模拟红外特征的靶机，可以实现靶机的一次性使用和重复利用两种使用方式。红外源在靶机机舱内燃烧时，靶机的灵活性更高，飞行高度也更高，此时靶机为一次性使用；红外发光源在靶机机舱外由拖拽线拖拽飞行时，打击对象为拖拽飞行的红外源发光源，不损伤靶机，此时靶机可实现重复使用。并且所述靶机中设有回收装置，可以实时检测红外源燃烧剂的燃烧情况，从而将燃烧完成后的红外源以及燃烧异常的红外源进行回收，从而减少污染，也避免浪费。所述的靶机采用旋翼加固定翼的飞行方式能够利用跑道进行起飞，该起飞方式较发射式起飞方式成本更低；还可以根据地面控制站设定的飞行路线和飞行方式进行自主飞行，并可实时监控飞行状态。
[0036] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
