导弹瞄准及其发展

从20世纪40年代初V2火箭问世至今的半个多世纪以来,导弹武器有了无与伦比的飞速发展;随着新世纪现代战争攻防技术的发展演变,使作战能力极强的这一“霹雳神剑”将以其打得更准,速度更快,反应更灵及生存能力更强的面貌展现在世人面前。作为导弹武器配套的瞄准技术及瞄准设备也随之发展而进步。现代导弹瞄准技术融合了光机电算等学科及技术,其设备具有精度高、自动化程序高、可靠性高及对环境适应能力强等特点。下面对瞄准原理及其发展作以下简要介绍。

空间光仪光机热集成分析方法

本文重点阐述了结构、热响应及光学的集成分析方法和过程，应用Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式光机热各分析模块间数据接口的工具，进行各分析模块间数据的转换。以某空间相机为例进行了系统的集成分析。

空间相机CCD焦平面的光学拼接

为满足空间相机在大视场、高分辨率下进行测量，研究了多片线阵ＣＣＤ拼接技术，阐述了光学拼接的原理、装调、检测方法和焦面结构。在由长工作距显微镜和精密Ｘ－Ｙ导轨组成的拼接设备上，采用分光棱镜、机械微调的方法完成了三片 ＴＤＩ ＣＣＤ的光学拼接，搭接误差不超过 １／３像素。光学拼接具有结构简单，成本低和使用灵活的优点。

空间相机相关法实时检焦技术研究

自动检调焦技术是保证空间相机拍摄出高质量图像的重要技术手段 ,本文介绍了一种自准直法实时检焦系统。该系统用两块小口径五棱镜代替其他空间相机常用的大平面反射镜 ,用半导体激光器做光源 ,用CCD作为光电转换器件 ,通过测量两光斑在CCD上的移动量 ,从而计算出离焦量。本文采用相关法处理数据 ,并通过合理选取阈值和数据拟和技术 ,实现了亚像素测量精度。该系统具有结构紧凑 ,稳定性好等特点 ,实验结果表明检焦分辨率≤ 10 μm。

国外弹道式导弹方位瞄准技术及其发展

弹道式导弹发展趋势向着固体火箭发动机、全机动发射方式、制导技术先进、命中精度高、飞行时间短、体积小、机动性强、反应速度快、突防能力强等方面发展 ,因此 ,与之相关导弹的瞄准技术也得到相应发展。导弹的方位瞄准直接影响导弹横向命中精度 ,得到了各国的重视和发展。本文介绍了国外铁路机动、地下发射井和潜艇发射导弹三种典型的瞄准系统 ,论述了导弹瞄准技术的发展。

加速度计在非陀螺寻北系统中的应用研究

根据加速度计及基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的工作原理,探讨了加速度计在该系统中特殊的应用方法:测量地球自转的北向分量、转台机械安装的倾斜角和电机的旋转速度。研究结果表明:巧妙地将加速度计应用于寻北系统中,充分发挥惯性元件的自身特点,可提高寻北系统的定位精度,对传统伺服系统的改造,也有借鉴意义。

新型陀螺经纬仪的研究与应用

根据陀螺理论的基本规律及陀螺运动特性 ,建立陀螺元件的力学模型进行定量结果的分析 ,得出高速旋转的陀螺转子在地球自转角速度影响下的运动规律 ;通过先进的 CCD光电测控技术对其进行采样和数学计算 ,从而得出被测点子午线的真北方向 ,实现系统的定向过程 ;通过经纬仪实施对导弹的瞄准 ,确定待发射导弹的坐标方位角 ,使定向和瞄准一体化 ,为新一代采取机动发射的武器系统提供一种新颖的陀螺经纬仪结构方案。该系统具有成本低、精度高、作业时间短等优点。特别适合军事领域应用的需要。

结合有限元法的空间相机优化设计

优化设计是改进设计的有效方法 ,有限元法是解决分析问题的有力工具。简要阐述了空间光学仪器结合有限元法的优化设计方法 ,并以某空间相机为例详细介绍了系统的结构优化过程 ,验证了其优化后的性能。

转台伺服控制系统中数字化速度测量方法的研究

介绍了伺服系统的两大类测速方法,即模拟测速和数字测速。详细讨论了数字测速的方法实现和特点,并作了性能比较。最后对数字测速的方法提出了展望。

非接触交会测量法在空间位置测量中应用

提出一种基于交会原理测量目标空间位置的新方法。面阵CCD摄像机安装在装填车上的机械手腕部。机械手方位回转时,利用CCD摄像机对发射车上的空间目标进行测量。根据测量元素方位角和高低角,采用交会方法确定空间目标的位置,从而得到两辆载车之间的坐标关系;依据计算结果引导装弹机械手将导弹快速装填至发射车。测量机构与装弹机构均为机械手,从而消除基准转换误差。通过误差分析及计算机仿真,证明可实现的测量精度为:长度≤±0.84mm,角度≤±2′6″,满足设计精度要求。

图像矩心内插法在空间相机实时检焦中的应用

自动检调焦技术是保证空间相机拍摄出高质量图象的重要技术手段 ,本文提出了一种自准直法精密检焦系统 ,该方法利用五棱镜代替大平面反射镜 ,用 CCD作为光电转换器件 ,用半导体激光器做光源 ,结构紧凑 ,稳定可靠。采用矩心法求取光斑在 CCD上的移动量 ,从而计算出离焦量 ,在测量中通过合理选取阈值和数据平滑技术 ,提高了检测精度 ,实验结果表明该方法能够达

基于加速度计的航空遥感器扫描反射镜姿态控制研究

提出了一种航空遥感器扫描反射镜姿态控制的新方法,用小型、低造价的线性加速度计代替陀螺感测飞行器的三维角运动,反射镜姿态控制系统用实测的角加速度作为控制系统的反馈信号.根据用线性加速度计指示角加速度的公式,讨论了将加速度计直接配置在扫描反射镜镜体上的方案,并给出了执行扫描反射镜姿态控制策略的控制系统原理图,证明该方法在理论上是简易可行的,具有一定的实用性.

太阳同步圆形轨道空间相机太阳辐射外热流的计算

从热设计的角度出发，针对太阳圆形同步轨道的特征，分析了太阳同步轨道的热特点，给出了计算运行于太阳同步圆形轨道的空间相机太阳辐射外热流的一般公式和方法，为空间相机的热计算和热设计提供基本数据。

加速度计寻北系统的设计及关键技术研究

研究了基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的原理及其关键技术。该系统的工作机理与传统的陀螺寻北定向系统有很大的差异。两个加速度计按照严格的位置规定安装在高速旋转的转台上,一个用于测量地球自转的北向分量,另一个用于转台的调平装置。用快速多位置采样法及多周期信息处理技术,可以有效地改善系统的信噪比及系统偏差。为了满足系统控制精度的需要,选用了锁相控制技术,并进一步研究了其工作机理及具体的实现方法。随着低成本加速度计性能的不断完善,这种加速度计寻北系统将会取得更加优异的性能,并适合于更多领域的需要。

光纤陀螺寻北仪样机设计及系统测试

提出了一种基于光纤陀螺的动态寻北方案,运用光纤陀螺测量地球角速度的北向分量.通过对光纤陀螺输出的正弦信号的采样和处理,即可得到地球表面某参考点的方位.描述了光纤陀螺寻北仪的工作原理及系统样机组成,详细分析了转台台面倾斜误差对寻北精度的影响,采用加速度计对寻北精度进行补偿提高.采用多周期多位置采样技术,有效地抑制了光纤陀螺的测量噪声.测试结果表明,在3min之内可获得5′的真北角精度.

基于光纤陀螺的定向瞄准组合系统研究

详细的论述了光纤陀螺定向、瞄准组合系统的基本原理,分析了各种误差对定向精度的影响,提出相应的补偿措施。测试结果显示在3min之内定向精度达到2′,可以满足导弹的近距离瞄准要求。

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点 ,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统。将一环形激光陀螺垂直安装在水平的恒速转台上 ,使输入轴与台面平行 ,通过测量地球自转角速度的北向分量 ,实现寻北过程。通过与其对称放置的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差 ,从而对激光陀螺的数据输出量进行补偿。同时采用单周期多位置采样技术和多周期重复测量的方法 ,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声 ,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响 ,提高了系统的寻北精度 ,适合多种领域的需要。

一种舰艇艏艉线方位基准的静态标校方法与误差分析

众所周知,艇惯导平台是艇导航系统的核心,作为其惯性坐标系方位基准的南向镜又是艇惯性导航系统与艇导弹武器瞄准系统一个共同的方位基准,在几何位置上相当于艇纵轴线(艇艏艉线).通常艇惯性导航平台的坐标精确标校是艇在船坞坐墩状态下进行的,而这种标校不仅造价昂贵,而且周期长,对服役后的舰艇不轻易采用.本文所述方法在艇码头系泊状态下,在甲板坐标系内,通过比较简单的光学标校方法可以达到满意的标校精度.在舰艇左舷、右舷上各安装一台艇惯导平台,在艇艏艉线基准传递系统中,通过辅助基准棱镜,将艇惯导平台的方位基准传递给艇艏艉线基准镜、再经过光电准直仪,将方位基准传递给弹载平台.艇惯导的精度将直接影响武器系统的精度,因此,对艇惯导基准的标校显得非常重要.文章中详细地论述了艇惯导平台方位基准传递到艇艏艉线方位基准棱镜的标校方法,同时对该标校方法所用的仪器设备进行了误差分析与计算.

基于光学基准法的导弹弹体几何参数检测

导弹控制系统、瞄准系统及装弹要求对导弹弹体纵轴线垂直度、空间尺寸及位置测量提出了一定精度要求.本文提出用光学基准法代替传统检测方法,对导弹弹体坐标及几何参数进行检测,精度高、快速准确,得到了实际应用.

空间测绘相机的计算机辅助优化设计

阐述了设计灵敏度分析和优化技术在空间相机设计中的重要性，并介绍了设计灵敏度分析和优化设计的原理及方法在ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ中的应用。本文在ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡＮ有限元分析的基础上以光机系统的要求为评价指标，对某空间测绘相机进行了设计灵敏度分析及优化设计，有效地改进了设计。