红外多目标复合仿真光学系统设计

基于透射式复合投影以及微透镜阵列扩束设计了适用于1～3μm和3～5 μm波段的红外多目标复合模拟器的光学系统.该模拟器的干扰光路采用透射式复合投影并利用微透镜阵列完成扩束.此外,采用前无焦系统和后聚焦镜组结合的方式,通过在平行光路中引入平面耦合镜,实现了目标和干扰光路共用一套投影系统.设计过程对目标光学系统、干扰光学系统和主投影光学系统分开优化,之后对系统进行整体优化.该系统入瞳距为200 mm,视场为±4°,全视场调制传递函数（MTF）在20 lp/mm时大于0.6,接近衍射极限.文中分析了加工装调完成后光学系统的实测MTF数据,结果表明,MTF在20 lp/mm时大于0.3,完全满足应用技术指标.该系统已成功应用于新型红外目标模拟器,对未来红外仿真光学系统的设计有参考意义.

用于齿轮齿面形状误差测量的光学系统设计与仿真

基于齿轮齿面的特殊性和激光干涉系统设计理论,以系统易实现、且能获得良好的干涉条纹图像为具体设计目标,提出了斜入射式的激光干涉测量系统结构方案。介绍了光学测量系统的结构、原理,阐述了基于光线追迹的光学系统计算仿真方法,给出了分别以平面、渐开线直齿轮齿面和渐开线斜齿轮齿面作为被测对象时的干涉条纹图像的仿真结果。

基于天基红外预警系统的导弹主动段成像特征仿真

天基预警系统对导弹主动段探测成像时，受地表热辐射背景、中低层卷云背景、大气辐射衰减及高层卷云背景等因素影响，其中前两个因素可通过选择合适探测波段进行消除。因此，建立了弹道导弹尾焰-高层卷云背景-大气传输衰减-光学系统点扩散-探测器噪声效应信号级辐射传输模型，分析计算了从不同高度和观测角度大气传输对目标和背景的衰减；同时，利用OSG平台动态实时仿真了主动段成像。结果表明：当探测天顶角为50°和70°,目标信噪比较大，尾焰辐射强度较强，卷云辐射相对减弱，目标可被探测。