Determining the characteristics of the initial fixed-focus of laser beam riding guidance information field

Determining characteristics of the initial fixed-focus are a key technique for the design of laser beam riding guidance missile. Through analyzing the effects of the initial cone information field in guidance and control system of missile, those effects are considered as an approximate lead com- pensation network. The position and time of guidance spot initial fixed-focus can be designed. This method is applied to determine the characteristics of the initial fixed-focus of laser information field for a laser beam guidance gun-launched missile. The results of design and simulation show that the initial cone information field apparently speeds up convergence on the initial trajectory, and provides a guarantee for the implementation of minimum range index of a missile system.

激光驾束制导光场信息的模拟技术

研制了激光驾束制导信息场模拟装置 ,该装置利用单片机控制多路开关 ,按光场指令时序的要求 ,输出不同的频率编码 ,并驱动模拟光源 ,从而模拟激光光场中不同点的光频信息 .试验结果显示 ,光场信息模拟输出稳定 ,可以满足激光驾束制导导弹研究。

激光在烟雾中传输特性的数值模拟分析

为了解决激光驾束制导中发动机烟雾对制导激光场信号的衰减问题,采用van de Hulst近似计算方法,模拟研究了烟雾对1.06μm,1.55μm,10.6μm波长的激光在不同复折射率参量下的吸收、散射、衰减效应。结果表明,复折射率不变时,烟雾对长波长激光的吸收衰减较小;烟雾对激光的衰减峰值随着折射率虚部的增大而变小;峰值的位置随着激光波长的增加向粒子半径增大的方向移动。该研究结果对激光驾束制导武器的研制具有较大的参考价值。

半导体激光器在激光遥控制导中的空间耦合

针对高功率脉冲半导体激光器的远场特点,及激光制导对激光功率密度和光斑均匀性的要求,给出多孔径空间耦合方案并对其优点进行理论分析;针对纳米叠层芯片高功率半导体激光器偏振特性,基于偏振复用的原理,进行2支高功率半导体阵列激光器的偏振合束研究。通过试验得出结论:偏振耦合后系统输出光功率几乎2倍于单个激光器输出功率,采用多孔径耦合及偏振耦合均能满足遥控制导光斑要求。

驾束制导仪激光束散角的数字化检测方法研究

介绍了一种出射激光束散角的数字化检测方法,计算机通过采集一定时间间隔内激光光斑图像,在计算机中计算出各时刻的光斑大小,拟合出连续的束散角变化曲线。给出了实验装置和工作原理以及在计算机中进行数据处理的方法。

利用红外和激光导向实现移动机器人的精确对接(英文)

该研究的目的是实现低成本、高精度的移动机器人对接。利用红外和激光导向的方法检测环境并进行精确定位。首先,利用从对接站发出的垂直激光束使机器人锁定在光束上。即光束从对接站中心位置发出并垂直于墙面,并通过保证激光束位于机器人上的传感器阵列的中心来操纵机器人驶入对接站。然后,红外传感器界测出机器人与对接站的距离,并使机器人进入最后的对接位置。提出了控制马达的相应的算法。实验结果显示:对接精度小于4mm。

激光驾束制导仪光信息场模拟测试技术

通过对激光驾束制导原理的分析,设计了一套激光驾束制导信息光场的模拟发射和接收系统;模拟发射系统采用可编程器件(FPGA)实现,通过按键输入的仿真制导指令通过一系列逻辑处理后输出为符合光信息场调制规律的电脉冲信号,通过该信号对激光器进行调制,从而获得特定的光信息场;模拟接收部分采用PIN光电管作为探测器,接收模拟发射系统的特定调制光信息,并对该信息进行放大整形,获得与发射端相同的调制电脉冲信息,供试验测试研究。该系统实现了与激光驾束制导光场信息规律一致的电脉冲信号的调制发射和接收,有效地模拟了激光驾束制导的光场信息,从而为试验研究激光驾束制导武器系统的光信息场的各种特性、接收系统的特性以及制导系统的偏航和俯仰控制精度等参数的室内非接触仿真测试提供了一个有效的方案。

激光驾束制导仪信息场半实物仿真研究

为了实现激光驾束制导信息场性能参数检测,设计了基于虚拟仪器技术的激光驾束制导仪信息场仿真系统,将仿真系统应用于信息场性能参数与空间匹配特性检测系统中,实现对检测系统的校正与自检。信息场模拟器的设计精度达到0.001单位指令,输出的信号具有相位连续、动态范围宽、稳定可靠、精度高、扩展性强等优点。检测系统经过模拟器和标准照度计标定后,指令测试可以达到精度0.01单位指令,照度测量精度为5%,光斑尺寸测试精度为5%,光轴失调量为0.00876。通过对信息场参数检测,验证了方案的可行性,达到了检测系统的测试精度和稳定性,符合测试设备模块化、通用化、智能化和标准化的要求。

激光制导武器的现状、关键技术与发展

对目前世界各国装备和在研的主要激光制导导弹和制导武器进行了综述,针对激光半主动制导、激光驾束制导和激光指令制导体制,分析了各类激光制导武器的特点、关键技术和典型应用,结合近年来的实战与各国的研制情况,对新世纪激光制导武器的发展方向进行了预测与展望。

大气湍流对半主动激光制导中光斑检测精度的影响

为分析大气湍流对半主动激光制导中激光光斑检测精度的影响,结合半主动激光制导的工作原理,研究了光强闪烁、光束漂移、到达角起伏和光束扩展效应降低接收光斑位置精度的机理。提出一种用于表征大气湍流强度的参数(大气折射率常数)定量测试方法,基于该方法进行了样机测试实验。利用不同天气条件下记录的靶标上光斑图像信息,计算出到达角起伏方差,由此计算出照射距离分别为1 km和4 km时的大气折射率结构常数,测试在不同大气折射率结构常数下导引头输出的接收光斑位置坐标数据,并给出了在不同实验条件下测试数据的统计分布特征和标准偏差。实验结果表明:大气折射率常数越大,光斑检测精度越差;而大气折射率常数不仅与大气湍流强度有关,还与照射距离有关;证明了该测试方法的有效性。

激光驾束制导仪制导过程中信息场参数测量方法研究

传统信息场参数测量方式只能测量制导始端和末端的信息场参数,无法测量制导过程中信息场参数,不能全面对制导过程中制导仪性能进行准确评估。为解决传统测量方式存在的问题,采用大口径变焦平行光管与精密光栅尺测控技术实现信息场的制导距离测量,通过专用光纤靶标与P IN阵列探测器接收信息场,根据已建立的数学模型对信号处理,从而得到制导过程中信息场参数。实践验证测量系统的指令测试精度达到0.01单位指令,照度测量精度为5%,光轴一致性精度为4.89″。

激光驾束制导系统编码调制技术的研究

基于空间调频编码的原理,阐述了激光驾束制导武器系统的工作原理,研究了实现该系统的编码方式和调制技术。建立了偏离误差的数学模型,设计了一种新的调制盘的工作图案,该图案是相错90°的两条码道,每条码道是刻有一定规律的明暗相间的三排光栅图案组成。能以二维的坐标给出导弹的方位信息,且可线性地给出导弹偏离光轴中心的脱靶量。该调制编码设计已经过了室内及2公里的野外实验,实验结果表明:对导弹脱靶量的测量是可行的,各参数设计能满足制导精度要求,效果良好。

激光驾束制导信息场检测系统研究

为了完成激光驾束制导信息场检测,根据信息场的特征参数,详细介绍了检测系统的设计方案和工作原理;依据激光驾束制导信息场的编码与解码原理,通过单片机智能系统实现指令值和辐照度检测,从而完成信息场参数测试。该系统能在各种复杂条件下对多种型号炮射导弹的驾束信息场进行参数测试。

基于低成本红外成像/激光驾束的复合制导技术

基于现有激光驾束成熟技术,提出将较低灵敏度但低成本的红外成像导引头与激光驾束相结合的复合制导方案。这不仅可以弥补激光驾束导弹射程近和远程精确度差的不足,同时可以使导弹具有较强的识别能力和抗干扰能力,大大增加现有反装甲导弹的射程和精确度以及智能化程度,也为我国快速研制低成本、远射程的反装甲导弹或空地导弹提供了一种可行方案。

光电子技术在防空武器系统中的应用

本文介绍了光电子技术在防空武器系统中的主要作用。着重从精确制导、制导仿真、光电对抗和战术防空激光武器等四个方面分析了其发展动态，及需要解决的主要关键技术问题；对红外成象制导仿真中的图象转换器提出了可供参考的技术指标要求。文中还对激光半主动制导、激光驾波束制导提出了新的应用前景。

高光束质量弹载激光主动成像激光器研制

弹载激光主动成像制导技术是现代战争中最重要的精确制导技术之一。其中,弹载激光主动成像激光器的研制,是当前研究的热点和难点。报道了高光束质量弹载1 064 nm激光器,用于激光主动成像。采用二极管端面带内泵浦Nd:YAG晶体,光机电一体化设计,在重复频率100 Hz时,输出激光脉冲宽度为3.005 ns,最大输出单脉冲能量3.36 m J,输出激光光谱宽度78 pm。带内泵浦和谐振腔的优化设计,保证了良好的光束质量,光束质量因子M2在X方向为1.327,Y方向为1.354。成像结果表明:该激光器的成功研制,对高光束质量一体化固体激光器的参数设计和弹载激光器在激光主动成像中的工程应用都具有一定的指导意义。

一种激光驾束制导仪控制场模拟器设计

通过对激光驾束制导原理的分析,提出了一种基于DSP、FPGA以及高精度D/A的激光驾束制导信息光场的模拟发射系统;上位机通过RS232串口向DSP发送仿真制导指令,DSP将数据处理后发送给FPGA,FPGA控制DA产生符合光信息场调制规律的电脉冲信号,通过该信号对激光器进行调制,从而获得特定的光信息场。所设计的模拟器数字部分和模拟部分完全隔离、可以高精度的输出20mVpp的信号,有效地模拟了激光驾束制导的光场信息,从而为试验研究激光驾束制导武器系统的光信息场的各种特性提供了一个有效的方案。

激光制导武器的发展现状与趋势

本文简要讨论了激光制导的原理及工作方式,对典型激光制导武器进行了详细介绍,通过分析激光制导武器的特点,重点描述了中外各国激光制导武器的发展现状,对激光武器的攻防战略及其发展趋势也作出了一定阐述。

激光制导武器发展及应用概述

介绍了激光制导武器的3种制导体制:激光半主动制导、激光驾束制导、激光主动成像制导。通过对3种激光制导体制原理的分析,以及激光制导武器装备的性能比较,分析了3种不同制导体制的优缺点,重点对激光主动成像制导原理和研制情况进行了论述,指出了激光制导武器未来的发展趋势。

10.6μm激光驾束制导仪编码调制器的设计

介绍了激光驾束制导仪的基本原理,设计了采用CO2激光器作为辐射源的10.6μm激光驾束制导仪激光编码调制器。利用频率编码调制技术,提出系统参数能满足该制导仪的编码方式和光学调制码盘。根据制导控制要求,通过计算偏离中心的数学模型,给出了合理的编码频率。由频率和调制码盘的尺寸,得出了每个部分的光栅数量和宽度,以满足高速飞行器激光驾束制导的应用需要。激光编码调制器的各参数设计合理并满足制导仪的精度要求。经过室内外大量的实验证明:该设计的系统性能可靠、灵敏。