在实验室进行导弹飞行试验和夜视传感器测试，能够大幅度降低外场试验的费用。由此体现了红外成像制导半实物仿真试验系统开发的重要性。红外成像场景模拟技术是光学成像制导半实物仿真技术中的关键技术之一，红外场景模拟装置主要用于在红外波段上复现多种类型的光学目标、背景和干扰等光学环境。

目前的红外光学场景生成器件分为辐射型和调制型两类。我们研制的基于三维悬浮微桥阵列MEMS光热转换技术的红外场景生成器件属于辐射型器件。微桥阵列光热转换器件是基于光热效应的红外图像生成器件，可实现将可见光图像转换为红外图像的功能。利用MEMS工艺在器件基底上制备许多光热转换像元，每个像元对可见光波段具有高吸收率，对红外波段具有高的发射率，并且具有非常低的热质量，可以吸收少量可见光能量而使像元的温度迅速升高。在工作时将一幅可见光图像投射在光热转换阵列上，在阵列表面形成与可见光图像的灰度相对应的温度场分布，并向外辐射红外能量，从而生成一幅红外图像。

采用微桥阵列光热转换器件的红外场景模拟器主要由图像同步系统、写入图像生成系统、可见光/红外动态图像转换系统和投影光学系统等几个部分组成。图像同步系统接收外部输入的图像同步信号，为写入图像生成系统提供触发信号，写入图像生成系统将图像生成计算机生成的场景信息成像在可见光/红外图像转换装置的成像平面上，经过转换后形成相应场景的红外物理辐射，并经过投影光学系统输出。

微桥阵列光热转换型的红外场景生成技术的优点包括：（1）制作成本较低，易于制备成大阵列，生成的红外图像具有高分辨率和高清晰度的特点，目前最新的硅基微桥型三维悬浮薄膜的阵列规模达到2200×2200；（2）驱动方法简单，可以直接采用成熟的可见光图像生成装置（如投影仪等）实现红外图像的生成，而无需专门开发复杂的驱动电路；（3）发射的红外光谱覆盖中波红外（3~5 μm）和长波红外（8~12 μm），在模拟中波红外场景和长波红外场景时只需更换真空腔的红外窗口即可；（4）可在低温环境下工作，光热转换阵列属于无源器件，可直接置于低温环境中，器件本身温度可与环境温度相同，能够生成具有纯净低温背景的红外场景。缺点包括：（1）由于光热转换像元的构成中含有聚合物，最高温度一般不超过600 K；（2）光热转换效率较低，生成高温目标的红外图像时所需的输入可见光功率较高；（3）光热转换像元的散热效率不高，在生成高帧频的动态红外场景时具有一定的局限性，其中二维悬浮薄膜的红外帧频不超过100 Hz，三维悬浮薄膜的红外帧频不超过200 Hz。

经过三十多年的研发，基于三维悬浮微桥阵列MEMS光热转换技术已经成熟，可以为红外场景模拟器的研发提供稳定的技术支持。已成功的为航天科工二院207所、北京仿真中心、航天科技集团八院八部、航空工业611所、兵器201所和中科院长春光机所等多个单位研制了红外动态场景模拟器。