一种多功能伪装结构
阅读说明：本技术 一种多功能伪装结构 (Multifunctional camouflage structure ) 是由 张经纬 张俊举 高原 刘相新 余慧娟 邱亚峰 张益军 胡逸飞 靳欣 于 2021-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多功能伪装结构,包括导光光纤、吸波材料、穿孔板材、LED光源面阵,所述吸波材料设置在穿孔板材上,所述LED光源面阵的光源与导光光纤一一对应连接,所述导光光纤通过穿孔板材固定成为所需形状后从吸波材料中穿出。本发明通过LED光谱拟合的办法,通过控制LED亮度来改变车体表面伪装色,针对不同的环境只需控制LED的亮度即可,大大节约了成本的同时使车辆可以在任意环境进行伪装。(The invention discloses a multifunctional camouflage structure which comprises light guide optical fibers, wave-absorbing materials, a perforated plate and an LED light source area array, wherein the wave-absorbing materials are arranged on the perforated plate, light sources of the LED light source area array are connected with the light guide optical fibers in a one-to-one correspondence manner, and the light guide optical fibers are fixed into a required shape through the perforated plate and then penetrate out of the wave-absorbing materials. According to the invention, the camouflage color of the surface of the vehicle body is changed by controlling the brightness of the LED through an LED spectrum fitting method, and the brightness of the LED is only controlled according to different environments, so that the cost is greatly saved, and the vehicle can be camouflaged in any environment.)
技术领域
本发明属于隐身装备技术，具体为一种多功能伪装结构。
背景技术
伪装就是进行隐真示假，用来隐藏自己并欺骗、迷惑敌人的一种进攻手段和各种隐蔽措施，以提高进攻的突然性和隐蔽性。而现有的伪装方式大多采用伪装涂料或者伪装网的方式来实现伪装。
伪装涂料的基本设计思想就是产生与背景一致的效果。在可见光下，产生与背景一致的颜色；在电磁波辐照下，产生与背景一致的反射波谱，使伪装目标与背景色调、亮度一致或改变形状。此种方式虽然可以防止用可见光、红外线、雷达波侦察，但是其具有单一性的弊端，难以根据工作环境的变换达到较好的适应性，且需要大量的人力物力，不具有环境适应性与便捷性。
伪装网是一种伪装遮障器材，主要是采用网状结构通过对其进行网面上进行色彩、材料、结构上的加工使其具有伪装性能。但是伪装网具有难以对抗红外、雷达探测的弊端，需要极高的材料要求和结构要求。同时伪装网也具有难以针对环境改变而改变的缺陷，也需要人力来进行更换，不具备便捷性与环境适应性。、
发明内容
本发明提出了一种多功能伪装结构。
实现本发明的技术解决方案为：一种多功能伪装结构，包括导光光纤、吸波材料、穿孔板材、LED光源面阵，所述吸波材料设置在穿孔板材上，所述LED光源面阵的光源与导光光纤一一对应连接，所述导光光纤通过穿孔板材固定成为所需形状后从吸波材料中穿出。
优选地，所述穿孔板材靠近LED光源面阵的一面设置有制冷器。
优选地，所述制冷器靠近LED光源面阵的一面设置有水冷散热装置。
优选地，所述导光光纤为球形头导光光纤。
优选地，所述导光光纤材质为聚甲基丙烯烯酸甲酯。
优选地，所述吸波材料为黑色尖劈形材料，其材质为聚氨酯泡沫。
优选地，所述LED光源面阵中LED光源的波长为400nm-900nm。
优选地，所述LED光源面阵的光源呈矩阵形式排列，相邻光源间隔10nm，每只光源的亮度单独受控制，通过调节亮度组合来拟合出各波段光谱。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
(1)本发明通过LED光谱拟合的办法，通过控制LED亮度来改变车体表面伪装色，针对不同的环境只需控制LED的亮度即可，大大节约了成本的同时使车辆可以在任意环境进行伪装；
(2)本发明针对雷达探测也进行了伪装，通过表面的吸波材料以及内部的复合材料穿孔板材，大大提高了的车辆对雷达信号的伪装性能；
(3)本发明通过半导体制冷器控制车体表面温度，从而使车辆针对红外探测也有一定的伪装效果；
(4)本发明高度集成了可见光光谱、雷达、红外三种探测模式的伪装，使车辆能应对大部分工作环境。
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
附图说明
图1为本发明实施例的多功能伪装结构的整体结构图。
图2为本发明实施例的多功能伪装结构的伪装表面效果图。
图3为本发明实施例的多功能伪装结构的光纤示意图。
图4为本发明实施例的多功能伪装结构的LED光源面阵壳体图。
图5为本发明实施例的多功能伪装结构的LED光源面阵壳盖图。
具体实施方式
一种多功能伪装结构，包括导光光纤1、吸波材料2、穿孔板材3、LED光源面阵4，所述吸波材料2设置在穿孔板材3上，所述LED光源面阵4的光源与导光光纤1一一对应连接，所述导光光纤1通过穿孔板材3固定成为所需形状后从吸波材料2中穿出。
进一步的实施例中，所述穿孔板材3靠近LED光源面阵4的一面设置有制冷器6。
进一步的实施例中，所述制冷器6靠近LED光源面阵4的一面设置有水冷散热装置8。所述水冷散热装置8通过流动的水源将半导体制冷器6底部的热量导出，从而达到稳定伪装结构温度的效果。
进一步的实施例中，所述导光光纤1为球形头导光光纤。
进一步的实施例中，所述导光光纤1材质为聚甲基丙烯烯酸甲酯，工作温度范围为-20℃～100℃。球形头导光光纤1侧面用黑色橡胶包裹，以防止其他光干扰。柱状端与LED光源面阵4面阵光源盖板采用连接件相连，球状端先通过穿孔板材3固定组合成为所需形状，再穿过吸波材料2使球状端裸露于材料表面已达到光源效果，从而进行光谱伪装。
进一步的实施例中，所述吸波材料2为黑色尖劈形材料，其材质为聚氨酯泡沫。当电磁波向吸波材料2表面辐射时，几乎能完全穿过表面，减少反射，而进入到吸波材料2内部的电磁波，能量则几乎消耗殆尽。吸波材料2通过紧定螺栓与穿孔板材3相连。材料上有和穿孔板材3一一对应的通孔，用于球状导光光纤1贯穿材料。
进一步的实施例中，所述LED光源面阵4LED光源的波长为400nm-900nm。
进一步的实施例中，LED光源面阵4的光源呈矩阵形式排列，相邻光源间隔10nm，每只光源可单独控制其亮度，可以通过调节亮度组合、来拟合出各波段光谱。所述光源与导光光纤1之间设有一亚克力透光板，用于混光，使LED光源面阵4光谱拟合在一起。
进一步的实施例中，LED光源面阵4表面壳体为铝制结构，内部为PCB板，LED光源面阵4灯安装在PCB板上，亮度通过芯片控制，整体供电电压为12V。
进一步的实施例中，所述制冷器6为半导体制冷器6，是利用半导体的热电效应制取冷量的器件，又称热电制冷器。用导体连接两块不同的金属，接通直流电，则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。制冷温度为-20℃～40℃。用紧定螺栓与穿孔板材3固定在一起。
进一步的实施例中，所述穿孔板材3为复合性材料，兼具导热吸波两种特性，便于制冷器6改变其温度，同时又可以很好的屏蔽雷达信号。穿孔板材3用紧定螺钉和吸波材料2相连，并对其打通孔阵列，便于球形头导光光纤1穿出。半导体制冷器6安装在板材底部，便于控制其温度。
本发明通过调节光源的亮度拟合出所需光谱。再通过光纤将调制光送出到光纤的球形端。光谱的拟合主要用于对抗可见光光谱探测器，使其伪装色与自然光同色同谱，从而达到光谱伪装效果。吸波材料2主要用于对雷达发射信号进行衰减，可以吸收或幅减弱表面接收到的电磁波能量。从而达到雷达信号伪装的效果。同时吸波材料2具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀的性能，可以大幅提高车衣的结构性。温度调节器用于控制吸波材料2的表面温度，从而达到红外伪装的效果。综上所述，本发明同时具有可见光光谱、雷达、红外三种伪装性能。
下面通过实施例进行更详细的描述。
实施例1
一种多功能伪装结构，如图1所示，包括球形头导光光纤1、吸波材料2、穿孔板材3、LED光源面阵4、LED光源面阵壳体5、制冷器6、LED光源面阵壳盖7、水冷散热装置8；图3所示球形头导光光纤1，球状端先穿过穿孔板材3，再穿过吸波材料2，露出吸波材料2表面，形成如图2的六边形伪装效果网。球形头导光光纤1尾部柱状端插入LED光源面阵壳盖7，如图5所示。在LED光源面阵壳盖7下部再铺一块亚克力混光板。LED光源面阵壳体5底部有400nm-900nm每10nm为单位一只的LED光源面阵灯，每只灯可单独控制其亮度，可以调节亮度来拟合出各波段光谱。LED光源面阵壳盖7盖到LED光源面阵壳体5上组成LED光源面阵4。半导体制冷器6通过紧定螺钉与吸波材料2和穿孔板材3固定于一起，如图2所示。水冷散热装置8，置于半导体制冷器6底部，用散热管中流动水源来带走制冷器6产生的热量，稳定结构温度。
其中，球形导光光纤1，优选长度为50cm，球状段直径为8mm柱状端直径为5mm的聚甲基丙烯烯酸甲酯导光光纤1。此种光纤衰减系数为0.7DB/M，衰减系数小，传递效率高，光纤工作温度范围为-20℃～100℃。可以适应各种工作环境。光纤侧面用黑色橡胶包裹，以防止其他光线干扰。
其中，吸波材料2优选黑色尖劈形聚氨酯泡沫，此种吸波材料当电磁波遭遇材料表面时，几乎能完全穿过表面，减少反射，而进入到吸波材料内部的电磁波，能量则几乎消耗殆尽。黑色材料则不反射任何颜色的光，有利于导光光纤1对表面的伪装色覆盖。吸波材料2尺寸根据所需伪装面积而定，伪装面积越大所需吸波材料2面积越大。
其中，穿孔板材3优选导热吸波材料，此种材料多为复合型材料，兼具良好的导热性能和电磁屏蔽性能，同时也有一定的硬度。可以很大程度的提高发明的伪装性能和可靠性。
其中，制冷器6优选半导体制冷器，半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节等优点，十分便于本发明使用。制冷温度为-20℃～40℃，可以应对各种工作情况。制冷器6置于伪装结构底部如图2所示。
其中，LED光源面阵4选择波长为400nm-900nm每10nm为单位的共50只LED光源。LED光源面阵4功率优选3W及以上的高功率类型，有利于伪装效果。LED光源面阵4附加控制电路采用控制芯片控制每只LED光源，用CPU控制每只控制芯片，使得每只LED光源可单独控制其亮度，CPU可控制其亮灭组合，达到光谱拟合的效果。
其中，LED光源面阵壳体5，LED光源面阵壳盖6优选铝制壳体，减少结构重量，且有良好的可靠性。壳盖、壳体内部涂镜面涂料，有利于混光以及减弱光线衰减。LED光源面阵壳盖6内部亚克力混光板，为甲基丙烯酸甲酯单体聚合材料，有良好的混光效果。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各个实例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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