阅读说明：本技术 一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法 (Method for evaluating compatibility of head-up display picture of military laser protective lens ) 是由 王居豪 李文阳 徐剑 杨国甫 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法,包括以下步骤：测定舱内平显显示画面的最大亮度值和频谱曲线；测定需要激光防护镜片透过率曲线；根据平显的频谱曲线和激光防护镜片透过率曲线计算激光防护镜片的平显透过系数TR-(镜片)；根据舱内平显显示画面的最大亮度值计算出在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数TR-(指标)；将计算得到的激光防护镜片平显透过系数TR-(镜片)与人眼能看清平显所需的平显透过系数TR-(指标)进行对比,当TR-(镜片)≥TR-(指标)时,激光防护镜片可以满足平显画面的观测需求,反之则不满足。本发明可以作为量化指标制定的依据,同时极大程度减少试验成本,提高研制效率。(The invention discloses a head-up display picture compatibility evaluation method of military laser protective lenses, which comprises the following steps: measuring the maximum brightness value and the spectral curve of a display frame displayed in the cabin; determining a transmittance curve of the required laser protective lens; calculating the average light transmittance TR of the laser protective lens according to the average light spectrum curve and the transmittance curve of the laser protective lens Lens (ii) a Calculating the head-up display transmission coefficient TR of the laser protective lens required by the human eyes to see the head-up display under the high-altitude light-facing condition according to the maximum brightness value of the head-up display picture in the cabin Index (I) (ii) a The calculated laser protective lens average display transmission coefficient TR Lens The head-up display transmission coefficient TR required for the head-up display visible to human eyes Index (I) By comparison, when TR Lens ≥TR Index (I) In time, the laser protection lens can meet the observation requirement of the head-up display picture, otherwise, the laser protection lens cannot meet the observation requirement. The invention can be used as the basis for formulating the quantitative index, greatly reduces the test cost and improves the development efficiency.)

一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法

技术领域

本发明涉及航空装备技术领域，具体涉及一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法。

背景技术

军用激光防护镜片作为飞行员头盔的重要组成部分，在起到激光防护作用的同时需要能与飞机座舱内平显画面、指示灯等光学环境完美兼容。

根据人眼视觉特性，为了保证人眼敏感度及视觉舒适性要求，平显的显示画面中心波长通常设置为544nm。根据目前国内外激光武器的波段范围，军用激光防护镜片需要对该两个波段的激光进行防护，分别为532nm与1064nm，激光防护要求为0D值不小于3(激光防护镜片在532nm处的透过率为0.1％)。由于防护波段(532nm)与平显显示的中心波段(544nm)极为接近，如果激光防护镜片制作有问题时，激光防护镜片在对532nm激光进行防护的同时会吸收掉绝大部分平显显示画面的光线，导致平显观测困难，尤其是在高空迎光飞行条件，背景亮度高时，飞行员很难看清平显画面。

现有的军用激光防护镜片与平显画面兼容性的评价方法主要通过实际平显观测进行衡量，尤其是现阶段飞行员反映激光镜片在高空正对太阳飞行的高亮条件无法清平显而背对太阳及地面条件下能看清平显，这就导致对平显观测影响现阶段只能进行上天试飞方能评价，严重影响研制进度，增加研制成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法，可以作为量化指标制定的依据，同时极大程度减少试验成本，提高研制效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法，包括以下步骤：

步骤1，测定舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显和频谱曲线S_平(λ)；

步骤2，测定需要考核的激光防护镜片透过率曲线T(λ)；

步骤3，根据平显的频谱曲线S_平(λ)和激光防护镜片透过率曲线T(λ)计算激光防护镜片的平显透过系数TR_镜片；

步骤4，根据舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显计算出在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数TR_指标；

步骤5，将计算得到的激光防护镜片平显透过系数TR_镜片与人眼能看清平显所需的平显透过系数TR_指标进行对比，当TR_镜片≥TR_指标时，激光防护镜片可以满足平显画面的观测需求，反之则不满足。

按照上述技术方案，在所述的步骤1中，通过光谱分析仪和亮度计测定舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显和频谱曲线S_平(λ)。

按照上述技术方案，在所述的步骤2中，通过分光光度计测定需要考核的激光防护镜片透过率曲线T(λ)。

按照上述技术方案，在所述的步骤3中，激光防护镜片的平显透过系数TR_镜片，TR_镜片的定义为激光防护镜片在可见光范围内相对平显透过率与激光防护镜片相对日光透过率的比值，其计算公式如下：

式中，S_平(λ)为平显的频谱曲线，通过光谱分析仪实际测得；S_日光(λ)为日光的频谱曲线，可以查表获得；T(λ)为激光防护镜片的透过率曲线，通过分光光度计测量得到。

按照上述技术方案，在所述的步骤4中，根据高空飞行最大亮度36000cd/m²和人眼正常观测所需的对比率1.2结合舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显，计算出在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数时。

按照上述技术方案，在所述的步骤4中，在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数

式中L_平显为显显示画面的最大亮度值，通过亮度计实际测得。

本发明具有以下有益效果：

本发明在提前测量平显相关光学指标后，以平显透过系数作为激光镜片的指标，激光防护镜片与平显画面的光学兼容性评价只需要通过计算平显透过系数即可进行量化考核，可以作为量化指标制定的依据，同时极大程度减少试验成本，提高研制效率。

附图说明

图1是本发明实施例中平显显示画面的频谱曲线图；

图2是本发明实施例中典型激光防护镜片的透过率曲线图；

图3是本发明实施例中日光的频谱曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图3所示，本发明提供的一个实施例中的军用激光防护镜片的平显画面兼容性评价方法，包括以下步骤：

步骤1，测定舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显和频谱曲线S_平(λ)；

步骤2，测定需要激光防护镜片透过率曲线T(λ)；

步骤3，根据平显的频谱曲线S_平(λ)和激光防护镜片透过率曲线T(λ)计算激光防护镜片的平显透过系数TR_镜片；

步骤4，根据舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显计算出在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数TR_指标；

步骤5，将计算得到的激光防护镜片平显透过系数TR_镜片与人眼能看清平显所需的平显透过系数TR_指标进行对比，当TR_镜片≥TR_指标时，激光防护镜片可以满足平显画面的观测需求，反之则不满足。

进一步地，在所述的步骤1中，通过光谱分析仪和亮度计测定舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显和频谱曲线S_平(λ)。

进一步地，在所述的步骤2中，通过分光光度计测定需要考核的激光防护镜片透过率曲线T(λ)。

进一步地，在所述的步骤3中，激光防护镜片的平显透过系数TR_镜片：

式中，S_平(λ)为平显的频谱曲线；S_日光(λ)为日光的频谱曲线；T(λ)为激光防护镜片的透过率曲线。

进一步地，在所述的步骤4中，根据高空飞行最大亮度36000cd/m²和人眼正常观测所需的对比率1.2结合舱内平显显示画面的最大亮度值L_平显，计算出在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数时。

进一步地，在所述的步骤4中，在高空迎光条件人眼能看清平显所需的激光防护镜片平显透过系数

式中L_平显为显显示画面的最大亮度值。

本发明的一个实施例中，以某型飞机的平显性能为例，计算某型激光防护镜片是否满足其平显观测需求为例进行说明：

首先使用光谱分析仪测定舱内平显显示画面的频谱分布，结果如图1所，其光谱分布记为S_平(λ)，其测试结果如表1所示。

表1 某型平显的频谱分布

波段(nm)	频谱值
		532	27.93764
534	32.19672
		536	60.77858
538	143.4885
		540	171.7374
542	183.3666
		544	187.459
546	183.1203
		548	175.1271
550	160.4268
		552	133.7159
554	83.94143
		556	31.58072

使用亮度计测定舱内平显显示画面的最大显示亮度L_平显，测得结果为8900cd/m²。

之后使用分光光度计测量某型激光防护镜片的透过率曲线T(λ)，结果如图2所示。

计算得到某型激光防护镜片的平显透过系数：

计算得到该型平显所需的平显透过系数指标：

对比可得TR_镜片＜TR_指标，则该型激光防护镜片无法满足该型平显的观测需求，存在高空迎光条件无法看清平显的风险。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。