НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Микрозеркальный модулятор для инфракрасных имитационно-моделирующих стендов

Выпуск № 2 (71) Апрель - Июнь 2018
Авторы:

Гибин Игорь Сергеевич,
Козик Виктор Иванович,
Нежевенко Евгений Семенович,
Сидоренко Виктор Михайлович,
Хатункин Валерий Владимирович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2018-2-75-84
Аннотация

При создании инфракрасных систем наблюдения необходимо оценивать эффективность их использования в различных условиях, при этом недостаточно определять только штатные характеристики, нужно знать их применимость при решении конкретных задач. Разрабатываются специализированные стенды контроля инфракрасных систем, в которых применяются статические тест-объекты. Однако важным и ключевым остается вопрос разработки и создания имитационно-моделирующих стендов, позволяющих не только воссоздавать климатические условия и внешние воздействия, при которых предстоит функционировать инфракрасной системе, но и генерировать инфракрасные имитационные изображения, максимально приближенные к реальным условиям.



Для реализации инфракрасных имитационно-моделирующих стендов часто используются DLP проекторы, однако они ориентированы на работу в основном в видимом диапазоне спектра. Эти проекторы могут быть также использованы в ближнем ИК за счет того, что кривая спектрального пропускания резко падает на длине волны 2,7 мкм. Для обеспечения возможности использования их в дальнем ИК диапазоне и повышения эффективности в ближнем диапазоне была проведена их модификация путем замены защитного стекла на микрозеркальном устройстве на прозрачное вплоть до длины волны 14 мкм (использовался материал ZnSe). Были разработаны соответствующая технология и специальное оборудование. Исследованы различные типы микрозеркальных модуляторов и выбраны те, которые пригодны для модификациии.  В результате были созданы стенды, способные работать как в видимом диапазоне, так в ИК области спектра. Для освещения ДМД модулятора был использован источник теплового излучения в соответствующе диапазоне. Были проведены эксперименты по генерации как статических объектов (различных мир в формате jpg), так и динамических (фильмов в формате avi). Доработанные модуляторы показали свою работоспособность в составе инфракрасных имитационно-модели-рующих стендов и являются перспективными при разработке современных систем контроля и динамического тестирования инфракрасных фотоприемных устройств и систем.


Ключевые слова: микрозеркальные модуляторы, имитационно-моделирующие стенды, тепловизоры, инфракрасные фотоприемники, инфракрасные проекторы, контрольно-измерительные стенды, тестовые изображения, DLP технологии, инфракрасные системы

Список литературы

1. Экспериментальные исследования матричных фотоприемных устройств инфракрасного диапазона для систем обнаружения малоразмерных объектов / А.Н. Галянтич, И.С. Гибин, В.В. Золотцев, М.В. Киселев, Г.В. Колесников // Автометрия. – 2012. – Т. 48, № 1. – С. 95–101.



2. Гибин И.С., Котенко В.П., Шурман В.Л. Тест-объекты для контроля фотоприемных устройств в инфракрасной области спектра // Научный вестник НГТУ. – 2014. – № 2 (55). – С. 60–66.



3. Гибин И.С., Колесников Г.В. Современные устройства измерения параметров и комплексного тестирования инфракрасных ФПУ и приборов // Успехи прикладной физики. – 2014. – Т. 2, № 1. – С. 293–300.



4. Performance improvements in large format resistive array (LFRA) infrared scene projectors (IRSP) / K. Sparkman, J. LaVeigne, J. Oleson, G. Franks, S. McHugh, J. Lannon, S. Solomon // Proceedings of SPIE. – 2008. – Vol. 6942. – doi: 10.1117/12.793171.



5. Cole J.S., Jolly A.C. Hardware-in-the-loop simulation at the U.S. Army Missile Command // Proceedings of SPIE. – 1996. – Vol. 2741. – P. 14–19.



6. OASIS: cryogenically optimized resistive arrays and IRSP subsystems for space-background IR simulation / J. James, J. LaVeigne, J. Oleson, G. Matis, J. Lannon, S. Goodwin, A. Huffman, S. Solomon, P. Bryant // Proceedings of SPIE. – 2007. – Vol. 6544. – P. 654405.



7. MIRAGE: developments in IRSP systems, RIIC design, emitter fabrication, and performance / P. Bryant, J. Oleson, J. James, S. McHugh, J. Lannon, D. Vellenga, S. Goodwin, A. Huffman, S.L. Solomon, G.C. Goldsmith II // Proceedings of SPIE. – 2005. – Vol. 5785. – P. 1–13.



8. Focal planes running in reverse: an introduction to resistive emitter-based dynamic IR Scene projection / P. Bryant, J. James, J. Oleson, S.W. McHugh, S. Solomon // MSSP National Symposium. – S. l.: s. n., 2003.



9. Beasley D.B. Technologies for synthetic environments: hardware-in-the-loop testing X // Proceedings of SPIE. – 2001. – Vol. 5785. – P. 68–79.



10. Dynamic scene generation, multimodal sensor design, and target tracking demonstration for hyperspectral/polarimetric performance-driven sensing / M.D. Presnar, A.D. Raisanen, D.R. Pogorzala, J.P. Kerekes, A.C. Rice1 // Proceedings of SPIE. – 2010. – Vol. 7672. – P. 76720T.



11. Гибин И.С., Колесников Г.В., Нежевенко Е.С. Анализ схем генерации динамической сцены в задачах тестирования тепловизионных приборов // Автометрия. – 2011. – Т. 47, № 6. – С. 34–38.



12. Курт В.И., Воронько М.Ю., Васильев Д.Ю. Измерительный стенд на основе микрозеркальной матрицы для измерения параметров оптико-электронных систем, работающих в инфракрасном диапазоне спектра // Труды XXIV Mеждународной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения. – М., 2016. – С. 268–270.



13. Гибин И.С., Козик В.И., Нежевенко Е.С. Экспериментальное исследование макета системы генерации динамической сцены для тестирования тепловизионных приборов // Автометрия. – 2013. – Т. 49, № 1. – С. 80–85.



14. DLP5500 DLP ® 0.55 XGA Series 450 DMD [Electronic resource]. – Dallas, Texas: Texas Instruments, 2015. – URL: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dlp5500.pdf (accessed: 22.05.2018).



15. DLPA200 DLP ® DMD Micromirror Driver [Electronic resource]. – Dallas, Texas: Texas Instruments, 2015. – URL: http://www.ti.com/lit/ds/dlps015d/dlps015d.pdf (accessed: 22.05.2018).

Для цитирования:

Микрозеркальный модулятор для инфракрасных имитационно-моделирующих стендов / И.С. Гибин, В.И. Козик, Е.С. Нежевенко, В.М. Сидоренко, В.В. Хатункин // Научный вестник НГТУ. – 2018. – № 2 (71). – С. 75–84. – doi: 10.17212/1814-1196-2018-2-75-84.

For citation:

Gibin I.S., Kozik V.I., Nejevenko E.S., Sidorenko V.M., Hatunkin V.V. Mikrozerkal'nyi modulyator dlya infrakrasnykh imitatsionno-modeliruyushchikh stendov [A micro-mirror modulator for infrared simulation modeling stands]. Nauchnyi vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universitetaScience bulletin of the Novosibirsk state technical university, 2018, no. 2 (71), pp. 75–84. doi: 10.17212/1814-1196-2018-2-75-84.

Просмотров: 104