omment Chip Design Systems optimise les capacités des caméras FLIR avec leurs projecteurs IR

L’avenir de la validation et de l’amélioration de la conception aérospatiale et de véhicules autonomes repose sur des tests Hardware in the Loop (HWIL ou HIL). Cette approche implique la connexion d’un module de commande, par exemple, le guidage, la navigation et le contrôle d’un missile, à un logiciel qui génère un environnement simulé qui « leurre » le module de commande afin qu’il agisse comme s’il était dans un environnement réel. Cela permet aux équipes de R et D d’exécuter des centaines ou des milliers de scénarios de test variés sans les coûts, le temps ou les risques potentiels associés aux tests sur le terrain. Les tests HWIL appliqués aux applications de recherche hypersonique nécessitent une technologie de pointe, et Chip Design Systems est à l’avant-garde des améliorations majeures dans le domaine des projecteurs de scène infrarouges pour ces tests.

Chip Design Systems (CDS en abrégé) conçoit des projecteurs IR qui produisent des scènes en lumière IR pour exécuter des simulations pour capteurs IR, un peu comme les casque VR de simulateurs. Les principaux clients de CDS sont les agences gouvernementales. Les projecteurs qu’ils créent pour ces contrats doivent atteindre un niveau de précision époustouflant pour répondre aux besoins de leurs clients. Ils doivent souvent produire des simulations pour des cibles se déplaçant à des vitesses supersoniques. À titre de comparaison, le moniteur grand public moyen projette une image à une fréquence d’environ 60 à 120 Hz, tandis que les projecteurs de CDS peuvent afficher des scènes à une fréquence de 50 000 HZ. En plus de la fréquence d’images élevée, CDS peut simuler des températures supérieures à 1 000 K et à une résolution allant jusqu’à 2 000 × 2 000.

Image IR réelle projetée d’un perroquet provenant d’un projecteur de scène IR CDS

Les capacités de projection IR de CDS sont claires, mais les tester constitue un défi : ni l’œil humain ni les caméras de qualité non militaire ne peuvent capturer toutes les données émises par les projecteurs. Pour s’assurer que les projecteurs fonctionnent correctement, CDS a besoin d’un dispositif capable de capturer autant d’informations IR que leurs projecteurs peuvent émettre. Leur solution était constituée de caméras infrarouges scientifiques haute définition à grande vitesse de Teledyne FLIR (c.-à-d. les modèles de série X).

L’un des écrans DEL IR CDS, une puce 2 po² (12,9 cm2) qui peut afficher des images de 2 048 × 2 048 pixels. Le plus grand système de projection actuel de scène DEL au monde.

CDS effectue fréquemment des tests dans son laboratoire pour s’assurer que les émetteurs fonctionnent correctement et repoussent leurs performances. Ces tests impliquent l’alignement de la caméra FLIR avec l’émetteur pour capturer la lumière, puis l’utilisation du logiciel d’application de recherche FLIR (p. ex., Research Studio), le contrôle des paramètres de la caméra pour optimiser la capture et l’affichage des images obtenues. Pour garantir la répétabilité, CDS a également développé son propre code en exploitant le SDK pour caméras scientifiques FLIR pour automatiser le processus de test et éviter les erreurs humaines dues au fonctionnement de la caméra.

CDS teste l’un de ses systèmes de projection avec une FLIR SC8200. Ce système de projecteur spécifique utilise de l’azote liquide pour fonctionner à des niveaux optimaux. Un modèle FLIR équivalent serait la FLIR X8580, une caméra HD à ondes moyennes refroidie qui peut atteindre des fréquences d’images de 181 Hz.

« Avec l’aide des produits FLIR, nous sommes en mesure de promettre à nos utilisateurs finaux et à nos clients des résolutions HD, des fréquences d’images hypersoniques et une température apparente à chaud avec notre système de projecteur IR », a déclaré Fouad Kiamilev, directeur technique de Chip Design Systems.

Selon CDS, l’une des fonctionnalités qui s’est démarquée était la capacité de la caméra à effectuer une correction de non-uniformité, en abrégé CNU, sur les images de leurs projecteurs. L’exécution d’une CNU dans la caméra FLIR aide CDS à détecter les défauts occasionnels dans une scène ou un émetteur défectueux. Grâce à la combinaison de haute résolution et de correction de non-uniformité de la caméra, CDS peut vérifier chaque pixel dans une image de scène pour vérifier que l’émission de son projecteur est précise.

Client de Teledyne FLIR depuis 2010, Chip Design Systems possède actuellement quatre caméras IR dans son laboratoire, et prévoit d’en mettre davantage en œuvre à l’avenir. Selon Kiamilev, CDS vise à améliorer encore les performances des projecteurs à l’avenir avec des résolutions plus élevées, des fréquences d’images plus rapides et des coûts plus faibles.