Dynamische IR-Szenenprojektoren Mirage
- Technologie
- Dynamische IR-Szenenprojektoren
- Partner
- Santa Barbara Infrared (SBIR)
Die Produktreihe der dynamischen MIRAGE IR-Szenenprojektoren umfasst die integrierten Systeme MIRAGE-H und MIRAGE-XL zur Erzeugung von Infrarotszenen in Echtzeit in elektrooptischen Testumgebungen. MIRAGE-H ist mit einem Emitter-Array in 512 × 512 oder 800 × 800 erhältlich, während MIRAGE-XL ein Format von 1024 × 1024 bietet. Beide Modelle verwenden resistive Mikro-Emitter-Arrays mit quadratischen 48-µm-Pixeln und einer Echtzeit-Nichtuniformitätskorrektur für jedes einzelne Pixel. Die Architektur kombiniert eine Digital Emitter Engine, in einem Rack montierte Befehls- und Steuerelektronik sowie ein thermisches Unterstützungssystem mit Kühl- und Stromversorgungsfunktionen.
Zu den Anwendungen zählen Hardware-in-the-Loop-Tests von Flugkörpersuchköpfen, die Bewertung von FLIR-Systemen, die Simulation von Gegenmaßnahmen und Tests von Verfolgungssystemen. DVI, Bild-Uploads aus dem lokalen Speicher und analoge Videoformate unterstützen unterschiedliche Konfigurationen zur Szenenerzeugung, während eine Windows-Oberfläche und eine Remote-API die lokale Steuerung oder die Steuerung auf Anlagenebene ermöglichen. Optionale Kalibrierungs-, Wiedergabe-, Beschleunigungs- und kundenspezifische Kollimationsfunktionen ermöglichen es, jedes System auf die radiometrischen, zeitlichen und optischen Anforderungen des Testaufbaus abzustimmen.

Eigenschaften
- Resistives Mikro-Emitter-Array: Erzeugt dynamische Infrarotszenen, während das Einheitszellendesign thermisches und elektrisches Übersprechen reduziert.
- Mehrere Array-Formate: Bietet Optionen mit 512 × 512, 800 × 800 und 1024 × 1024 für unterschiedliche Anforderungen an die räumliche Auflösung.
- Quadratische 48-µm-Pixel: Gewährleisten eine einheitliche Emitter-Teilung über die MIRAGE-H- und MIRAGE-XL-Varianten hinweg.
- Ausgegebene Graustufenauflösung von 12 bis 14 Bit: Sichert die Graustufenleistung bei festen oder variablen Integrationszeiten des Prüflings.
- Echtzeitkorrektur für jedes Pixel: Wendet im Betrieb auf jedes Pixel eine individuelle Nichtuniformitätskorrektur an.
- Eingangsbildrate von 20–200 Hz: Unterstützt statische, mittel schnelle und sich schnell ändernde Szenensequenzen.
- Schnelle Pixelreaktion: Bietet eine Anstiegszeit von 6,5 ms, die sich mit dem Scene Accelerator Upgrade auf 5,0 ms reduzieren lässt.
- Integrierte Systemarchitektur: Vereint Signalverarbeitung, Stromversorgung, Kühlung, Kalibrierungshardware und Steuerungssoftware in einem Testsystem.
- Kompakte, robuste Digital Emitter Engine: Unterstützt die Installation auf mehrachsigen Bewegungssimulatoren.
- Automatischer und kontinuierlicher integrierter Selbsttest: Überwacht den Betrieb und leitet ein geordnetes Herunterfahren ein, wenn ein Zustand die Hardware beschädigen könnte.
- Windows-Oberfläche und Remote-API: Unterstützt die direkte Bedienung durch den Anwender und die Integration in Anlagensteuerungssoftware.
- Flexible Szeneneingänge: Akzeptiert DVI, lokalen Speicher und unterstützte analoge Quellen für Live-, aufgezeichnete oder lokal gespeicherte Szenen.
Verfügbare Modellvariationen
Alle verfügbaren Varianten und ein Vergleich ihrer Spezifikationen
| Spezifikation | MIRAGE-H | MIRAGE-XL |
|---|---|---|
Auflösung des Emitter-Arrays | 512 × 512 Pixel oder 800 × 800 Pixel | 1024 × 1024 Pixel |
Pixelgröße | 48 µm quadratisch | 48 µm quadratisch |
Effektiver Temperaturbereich, 3–5 µm | 285–675 K; 290–650 K bei angewendeter NUC | 285–675 K; 290–650 K bei angewendeter NUC |
Effektiver Temperaturbereich, 8–12 µm | 285–500 K; 290–500 K bei angewendeter NUC | 285–525 K; 290–500 K bei angewendeter NUC |
Thermische Auflösung, scheinbar im MWIR | Weniger als 40 mK unter 350 K; weniger als 100 mK über 325 K | Weniger als 40 mK unter 325 K; weniger als 100 mK über 325 K |
Eingangs-Bildrate | 20–200 Hz | 20–200 Hz |
Nichtuniformitätskorrektur | 16-Punkt-LUT | 16-Punkt-LUT |
Maximale pro Bild geänderte Pixelzahl | Vollbild, angegeben mit 262.144 Pixeln | Vollbild, 1.048.576 Pixel |
Pixelanstiegszeit, 10–90 % | 6,5 ms; 5,0 ms mit Scene Accelerator Upgrade | 6,5 ms; 5,0 ms mit Scene Accelerator Upgrade |
Defekte Pixel | Weniger als 0,5 % | Weniger als 0,5 % |
Abmessungen der Digital Emitter Engine | 14,5 in Durchmesser × 13,5 in Länge | 14,5 in Durchmesser × 13,5 in Länge |
Gewicht der Digital Emitter Engine | 54 lb | 54 lb |
Eingangsdaten der Szene | DVI und Bild-Upload aus lokalem Speicher | DVI und Bild-Upload aus lokalem Speicher |
FAQs
für Dynamische IR-Szenenprojektoren Mirage
Wählen Sie MIRAGE-H, wenn ein 512 × 512- oder 800 × 800-Array die Anforderungen an Szene und Prüfling erfüllt, und MIRAGE-XL, wenn ein Format von 1024 × 1024 benötigt wird. Beide Varianten verwenden 48-µm-Pixel, akzeptieren Szeneneingaben von 20–200 Hz und verfügen über eine Digital Emitter Engine mit 14,5 in Durchmesser, 13,5 in Länge und einem Gewicht von 54 lb. Damit bleibt die angegebene mechanische und zeitliche Basis weitgehend konsistent, sodass die räumliche Auflösung das wichtigste Unterscheidungsmerkmal ist. In der Praxis sollten Sie das Array-Format mit dem vorgesehenen Sichtfeld, der projizierten Zielgröße, der Brennweite des Kollimators und der Abtastung des Detektors abgleichen. Projektor und Optik sollten als vollständige optische Kette spezifiziert werden.
Die Projektoren decken die angegebenen Betriebsbereiche in den MWIR- und LWIR-Bändern von 3–5 µm bzw. 8–12 µm ab. Beide Varianten bieten im MWIR einen effektiven Temperaturbereich von 285–675 K, mit einem nichtuniformitätskorrigierten Bereich von 290–650 K. Im LWIR deckt MIRAGE-H 285–500 K ab und MIRAGE-XL 285–525 K, während für beide mit angewendeter Korrektur 290–500 K angegeben sind. Der korrigierte Bereich ist der relevantere Arbeitsbereich, wenn eine gleichmäßigkeitsgeregelte Ausgabe erforderlich ist. Ingenieure sollten jeden benötigten scheinbaren Temperaturpunkt vor der endgültigen Systemkonfiguration dem ausgewählten Wellenband und dem korrigierten Betriebsbereich zuordnen.
Die Systeme akzeptieren Eingangsbildraten von 20 bis 200 Hz und eignen sich damit für eine Vielzahl dynamischer Hardware-in-the-Loop-Sequenzen. Bei 200 Hz dauert jedes Bild 5 ms, verglichen mit der standardmäßigen Pixelanstiegszeit von 6,5 ms. Das Scene Accelerator Upgrade reduziert die angegebene Anstiegszeit auf 5,0 ms und bringt sie damit näher an die Bildperiode bei maximaler Rate heran. Große Temperatursprünge können dennoch eine sorgfältige Analyse erfordern, da die Emitterreaktion, die Integrationszeit des Prüflings und das Szenentiming den beobachteten Stimulus beeinflussen. Die End-to-End-Zeitabstimmung sollte daher mit repräsentativen Szeneninhalten validiert werden und nicht allein auf der Bildrate basieren.
Die Nichtuniformitätskorrektur wird in Echtzeit auf jedes Pixel angewendet; laut Spezifikation kommt dabei eine 16-Punkt-Look-up-Tabelle zum Einsatz. Ein optionales Calibration Radiometry System vergleicht die Ausgabe einzelner Emitter-Pixel mit einem Paar Blackbody-Referenzen und automatisiert die Erfassung der Korrekturdaten. Dadurch entsteht eine kontrollierte Grundlage zur Korrektur räumlicher Abweichungen über das gesamte Array und seinen Dynamikbereich hinweg. Die Kalibrierung kann innerhalb der Testeinrichtung durchgeführt oder als Teil der gelieferten Systemkonfiguration integriert werden. Angaben zur absoluten radiometrischen Genauigkeit und zu Rekalibrierungsintervallen fehlen, daher sollten Anwender diese anhand ihres Unsicherheitsbudgets, ihres Verifizierungsverfahrens und ihrer Qualitätsanforderungen festlegen.
Jedes System besteht aus einer Digital Emitter Engine, Befehls- und Steuerelektronik sowie einem thermischen Unterstützungssystem. Die Befehls- und Steuerelektronik ist PC-basiert und in Rack-Bauweise installiert, während das thermische Subsystem Netzteile, einen Kaltwassersatz und einen Ionenpumpen-Controller umfasst. Die Digital Emitter Engine wiegt 54 lb und misst 14,5 in im Durchmesser bei 13,5 in Länge; sie verfügt über einen faseroptischen Empfänger für Szenendaten und eine kinematische optische Schnittstelle. Bei der Installationsplanung sollten daher Rack-Platz, strukturelle Abstützung, Kühlanschlüsse, die Führung von Kabeln und Schläuchen sowie der Zugang für die optische Ausrichtung berücksichtigt werden. Werte für elektrische Last und Kühlmittelkapazität müssen vor Abschluss der Anlagenplanung bestätigt werden.
Die primären Pfade für Szenendaten sind DVI und der Bild-Upload aus lokalem Speicher; außerdem werden analoge Videoeingänge für RS-170, NTSC und PAL unterstützt. DVP2 und DDO2 werden innerhalb des erweiterten Portfolios genannt und sollten für das ausgewählte Modell und die jeweilige Konfiguration bestätigt werden. Eine grafische Windows-Oberfläche unterstützt Systemeinrichtung, Sequenzierung, Betriebsstatus und die Berichterstellung zur integrierten Selbsttestfunktion. Über eine Remote-Programmierschnittstelle kann der Projektor aus der Anlagensoftware heraus gesteuert werden, statt ausschließlich über die lokale Workstation. Wenn wiederholbar ablaufende, vorab aufgezeichnete Sequenzen benötigt werden, kann das optionale Bildwiedergabesystem DVI-Daten auf Festplatte speichern und ausgewählte Sequenzen in Echtzeit wiedergeben.
Zu den wichtigsten Optionen zählen das Calibration Radiometry System, die Echtzeit-Bildwiedergabe, kundenspezifische Kollimatoren und das Scene Accelerator Upgrade. Das Kalibrierungssystem ist relevant, wenn Anwender eine einrichtungsseitig kontrollierte Nichtuniformitätskorrektur auf Basis von Blackbody-Referenzen benötigen. Die Bildwiedergabe unterstützt die Erfassung, Speicherung und wiederholte DVI-Wiedergabe von Testsequenzen, während der Accelerator die angegebene Pixelanstiegszeit von 6,5 auf 5,0 ms reduziert. Ein kundenspezifischer Kollimator sollte auf das erforderliche Wellenband, Sichtfeld, die Apertur, die Brennweite und die Pupillengeometrie des Prüflings abgestimmt spezifiziert werden. Diese Optionen sollten auf Grundlage des radiometrischen Fehlerbudgets, des Timing-Modells und der Anforderungen an die optische Schnittstelle ausgewählt und nicht als allgemeine Zubehörteile betrachtet werden.
Für Lieferungen außerhalb der Vereinigten Staaten ist eine Exportlizenz erforderlich; die Lizenzierung sollte daher in den Beschaffungszeitplan einbezogen werden. Für diese Produktreihe ist kein fester Bestellcode definiert, da das benötigte Modell, Emitter-Format, die Optik, die Kalibrierungsanordnung und optionale Subsysteme von der Anwendung abhängen. Die technische Spezifikation sollte die erforderliche Auflösung, das Wellenband, den korrigierten Temperaturbereich, die Bildrate, die optische Schnittstelle, Wiedergabefunktionen und die Randbedingungen der Testeinrichtung festlegen. Exportklassifizierung, Zielfreigabe und konfigurationsspezifische Dokumentation sollten vor der Bestellung bestätigt werden. Auch endgültige Angaben zu Schnittstellen, Medienversorgung und Abmessungen sollten vor dem Einfrieren des Testzellendesigns vorliegen.


