激光半主动比例导引头光学系统分析与设计

通过对激光半主动比例导引头工作原理和导引头光学系统的特点进行分析,并结合总体设计要求,提出设计一套波段为1.064μm,焦距38mm,瞬时视场±3°,线性区±1°的激光半主动比例导引头光学系统。用Zernike多项式模拟一个带有较大垂轴球差的波前,叠加在入射波面上,然后对系统进行优化,通过调整加入垂轴球差的大小来控制成像光斑的大小及光斑的均匀性,确定光斑直径为1.5mm。

激光半主动制导导引头光学系统的设计

根据四象限探测器的工作原理,激光半主动导引头光学系统所成光斑需均匀分布在探测器靶面上。首先分析此类光学系统像差特点,提出像差的设计方案,然后通过使用CODE V设计一套光学系统,利用痕迹图、包围能量等定性评价系统光斑质量。在不同视场时,通过LightTools光机分析软件追迹1×106根光线,得到探测器靶面的光线分布,利用Matlab处理数据并绘制角度-输出响应曲线,利用该曲线可精确评价探测器靶面的光斑性能。

激光半主动半实物仿真导引头光学系统的设计

半实物仿真导引头光学系统性能的好坏是影响仿真实验效果的关键。介绍了激光半主动导引头及其光学系统的结构、特点。详细分析了光学系统的能量接收灵敏阈值、瞬时视场、动态视场等参数。根据光学系统设计的一般原则和半实物仿真导引头对光学系统的特殊要求,基于实际导引头光学系统的技术参数要求,利用ZEMAX优化设计出了具有较高成像质量的激光半主动寻的制导的半实物仿真导引头的光学系统。实验结果表明,该系统满足各项参量要求,具有较高成像质量,为相关光学系统的分析和设计提供了参考依据。

全捷联激光半主动导引头线性视场研究

针对全捷联半主动导引头大线性视场的要求,分析了四象限光电系统线性视场与目标距离的关系。首先根据系统参数计算不同能见度、不同目标反射率下的目标距离与导引头接收光功率关系;通过建立光学系统的仿真模型,利用光线追迹方法获得不同视场对应的探测器光敏面光斑功率分布;最后结合探测器灵敏度阈值,得到线性视场与接收激光功率的关系:随着目标距离减小,线性视场从0°增大到光学设计理论值。实验测试结果表明,线性视场随着接收功率增大,从0°增大到±9°,与理论分析一致。因此,全捷联半主动激光制导系统设计应该考虑导引头线性视场变化规律。

激光半主动导引头光学系统设计

激光制导导引头是当今最常用的制导装置,本文设计的激光半主动制导导引头由光学接收系统和一个四象限探测器组成。本文对四象限探测器的工作原理进行了分析介绍。结合激光器的发射功率、作用距离与四象限探测器的参数,对导引头光学系统参数进行了计算与分析,得到了系统入瞳的最小尺寸。应用ZEMAX软件对激光半主动导引头的光学系统进行了优化设计,并通过包围圆能量曲线、光斑均匀性等对光斑质量进行了评价。使用MATLAB软件对能量曲线进行拟合,根据拟合曲线对光斑的能量分布进行评价。

半主动式激光导引头跟踪角误差的分析与测试

根据半主动式激光导引头的目标探测原理,提出了四象限光电探测器的目标位置解算偏差模型,以及由探测器信号测量一致性引起的测量误差模型,据此进行了数值分析计算和试验验证。数值分析与试验结果表明,目标位于跟踪区外侧时,电路的目标位置解算偏差起决定作用,目标位于跟踪区中心时,探测器测量一致性误差起决定作用。利用本文的分析方法,可在激光导引头跟踪性能试验中,对其跟踪性能指标进行深入的分析与评价。

CO_2激光半主动导引头控制系统仿真

详细阐述了连续系统数字仿真程序包在CO2激光半主动导引头控制系统中的应用。该程序包适用于单变量。可以面向方程,也可以面向框图。程序结构采用模块式。

高重频激光对半主动激光制导导引头干扰机理分析

简单介绍了激光制导原理，通过对激光制导武器激光导引头抗干扰措施和高重频激光对激光半主动寻的制导武器干扰机理的分析，提出了高重频激光对激光半主动寻的制导武器进行干扰的两种实施方法。

激光半主动寻的导引头目标捕获概率仿真研究

该文针对某型激光制导航空炸弹系统,在加入各种干扰因素的基础上进行了全弹道计算机数学仿真,采用蒙特卡洛法估算了该激光制导航空炸弹在各种干扰下对目标的捕获概率,分析了风场、投弹篮框和初始离轴发射角三种扰动因素对目标的捕获概率的影响,并在此基础上提出了两种提高捕获概率的方法。仿真结果表明,所述方法对提高导引头对目标的捕获概率效果明显,可以应用到激光制导航空炸弹的制导与控制系统中。

激光半主动导引头光学系统设计与分析

激光半主动导引头作为一种精确制导的方式,已经在实战中得到广泛的应用。导引头通过对探测器上获取的激光信号进行数据处理以获取目标的位置信息,因此导引头获取激光光斑的能力将会直接影响导引头跟踪目标的性能。本文基于单四象限探测器的工作原理,根据导引头的设计指标,对光学系统的焦距及获取光斑的大小进行分析,应用ZEMAX软件对光学系统进行设计和优化。并从光斑大小、系统畸变和光斑能量分布均匀性等角度对光学系统的性能进行评价。根据评价结果可知该光学系统满足设计要求,获取的光斑质量较好。

半主动激光导引头光学系统设计及线性度分析

文章阐述半主动激光导引头的工作原理,分析四象限探测器输出信号与目标位置之间的关系,并对四象限探测器光斑能量分布关系与线性度进行推导;设计单片透镜、双片透镜组、三片透镜组3款不同的光学系统,以光斑能量照度信息为基础,分析特定视场角范围内光学系统的线性度,最后得到在±15°视场角中线性视场可达±8°的光学系统。

半主动激光制导导引头光学系统微型化设计与分析

文章从半主动激光制导武器的探测原理出发，得出了导引头光学系统应满足的要求。结合现有工艺和技术设计了一套微型半主动激光制导光学系统，并通过ZEMAX光学设计软件进行了分析和仿真，实验结果表明，该系统满足各项参量要求，对导引头小型化的研究具有一定的参考价值。

基于无人机的半主动式小型激光导引头试飞技术研究

针对某半主动式小型激光导引头,提出了利用无人机开展挂飞试验的试飞方案。将导引头改装至机头部位,以无人机测控系统为基础构建了导引头综合联试平台,无人机携带导引头按照预先规划的航线程控飞行。论述了无人机改装方案和试飞应用情况,给出了导引头探测/盲区距离及动态性能评估方法。试飞结果表明:基于无人机自主导航和飞行控制技术,通过比较计算得到的相关参数和导引头的输出,能够有效地考核与评估其探测距离和视线角精度等指标。实测挂飞数据验证了所提方法的有效性,适合在小型导引头挂飞试验中推广使用。

半主动式激光导引头光学系统设计

半主动式激光导引头是当今导航制导武器的重要组成部分。阐述了激光导引头的工作原理,基于已有的光学系统及系统指标要求设计了导引头的光学系统,该光学系统主要由接收光学透镜组合及四象限探测器两部分组成。根据导引头的探测距离、接收通光孔径、畸变等系统性能技术指标,对激光成像光斑直径大小及光斑中心位置范围进行了仿真计算。利用CODE-V软件建立了光学系统模型,对光学系统进行了优化设计,并通过痕迹图、点列图、畸变、径向包围能量曲线等对光斑质量进行了优化评价,最终设计出的光学系统满足系统要求且光斑成像质量良好,系统畸变小于0.5%,调整字体大小具体光学参数为入瞳直径D=32mm,像方数F=0.63,系统焦距为20.27mm,系统总长度为31.77mm。

激光主动成像图像制导导引头设计

提出了一种采用半导体激光器、基于DSP的距离选通和连续激光切换成像的激光主动成像图像寻的导引头设计方案,分析计算了方案中关键部件半导体激光器、接收CCD、发射光学部分、接收光学的性能指标,最后指出了半导体激光主动成像图像处理单元相比红外图像、微波图像等自身独有的特点。方案中设计的导引头能够在雨、雪、雾等较恶劣的天气及白天、黑夜使用,是一种发射后不管,全天候作战的导引头。

激光主动成像制导导引头设计方法研究

介绍了导弹激光主动成像制导导引头系统的工作原理 ,分析了当前激光主动成像制导导引头系统在激光器、探测体制和扫描方式的选择上存在的问题 ,结合导弹制导的特点 ,并根据目前国外激光雷达技术发展的现状 。

一种激光半主动导引头高集成数字处理机的实现

激光制导武器目前正朝着通用化、标准化、系列化、小型化及多功能方向发展,针对激光半主动导引头小型化的需要,提出一种激光半主动导引头高集成数字处理机和伺服控制功能架构。本文详细阐述了该数字处理机的功能、组成和关键模块,提出了硬件和软件实现方法。通过IP核的模块化软件设计思想,系统相对于传统体制激光半主动导引头具有更高的适应性和应用价值。试验及仿真结果表明,该数字处理机满足设计要求,具有广泛的应用前景。

一种基于相关检测的激光半主动导引头自动增益控制方法

针对基于APD四象限探测器的激光半主动导引头对大动态目标跟踪过程中,自动增益控制使目标信号丢失和易饱和的问题,提出了一种根据实时回波信号的相关检测调整接收系统的自动增益控制方法。实验结果表明,应用基于相关检测的自动增益控制算法的激光半主动导引头可以更好的自适应于回波信号功率的变化,在宽动态范围内保证精确跟踪。

激光半主动导引头光学系统分析

对陀螺-光学耦合式导引头中两种结构的光学系统进行分析,得出它们有不同的反射镜摆动角与跟踪场比,导出目标偏离视线的计算公式,并进行计算分析,最后讨论离焦探测器浸没问题。