激光目标模拟系统光斑尺度控制单元研究

针对制导弹药激光目标模拟系统中对光斑尺度控制的需求进行研究。根据系统对光斑张角的变化范围、变化最大速率和控制精度的设计指标要求,对光斑尺度控制系统进行数学建模,给出了力矩电机与平台负载的传递函数,并利用ELMO驱动控制器、直流力矩电机构成单向有限角位置伺服控制,内部实现电流反馈、速度反馈和位置反馈的闭环控制。系统测试实验结果表明,直流力矩电机闭环伺服带宽82.1 Hz,光斑张角从0.5 mrad变化到5 mrad的最大误差为112.1μrad,小于设计要求的0.15 mrad;光斑张角从5 mrad变化到90 mrad的最大误差为326.1μrad,小于设计要求的0.5 mrad。光斑张角变化范围内,其误差均在设计误差范围内,从而验证了控制策略的可行性。

激光目标模拟器逼真度量化评估方案

激光目标模拟器逼真度主要用来评估目标模拟器出射激光对实际场景中激光照射器出射激光在传输及被目标发射时的近似程度。逼真度评估的有效程度取决于评估方案的适用性及实际可操作性。因此,提出了一种激光目标模拟器模拟逼真度的有效评估方案,并给出了具体指标的量化逼真度定义。首先给出了实战中的激光能量传输模型和半实物仿真系统中的光斑控制模型,接着以此为依据重点研究了激光目标模拟器激光脉冲和激光光斑特性的逼真度评估内容,最后通过计算各分项指标权重,得出了激光目标模拟器的整体逼真度。逼真度量化评估方案可应用于激光目标模拟器的设计及性能评估,从而达到在室内完成半实物仿真测试以减少总体测试费用和时间的目的,对于现代化武器系统设计具有十分重要的意义。

激光目标模拟器功率现场校准装置

激光探测设备被广泛应用于精确瞄准、捕获、跟踪系统中,在其投入使用前,需要进行多次仿真测试。激光目标模拟器是激光探测设备仿真测试时使用的重要仿真设备,但是具有体积大、不易搬运的特点。本文设计了一种激光目标模拟器现场功率校准装置。该校准装置由光阑、聚焦光学系统、能量探测单元、时域探测单元、二维位移机构、微型转台和控制软件等组成。校准装置可现场对1. 064μm、峰值功率范围(10-5~10-1) W的激光目标模拟器功率稳定性及均匀性进行准确、快速校准,功率稳定性及均匀性测量不确定度均小于8%(k=2),从而为激光目标模拟器提供计量保障。

一种基于半导体激光二极管的激光目标模拟器

激光目标模拟器是激光制导武器研制、生产及半实物仿真时的重要测试仪器之一,用来模拟随气象条件、目标反射特性及飞行距离变化而变化的激光脉冲,为激光制导武器提供与实际工作环境相接近的激光目标回波信号,便于考核激光导引头的跟踪性能。文章提出一种基于1 064nm半导体激光二极管的激光目标模拟器设计方法,模拟实战中接收的激光目标回波,可满足多种激光半主动导引头研制需求。

激光目标模拟器校准装置研制

激光目标模拟器被广泛应用于激光制导系统测试,在长期使用过程中,激光信号模拟光源的方位会较大幅度地偏离设计指标,需要对其进行现场校准测试。首先对激光目标模拟器的原理进行了详细分析,进而分别从硬件及软件设计方面对激光目标模拟器校准装置的研制方案进行了阐述。测试结果表明,该装置可准确测量、检定激光信号模拟光源的方位、发射角、信号功率等参数,各项性能指标均满足使用要求。

激光目标模拟器能量链模型的建立与分析

激光目标模拟器是激光制导武器半实物仿真系统的一个重要组成部分。它主要是用来模拟随气象条件、目标反射特性以及飞行距离的变化而变化的激光脉冲,为激光导引头提供一个与实际工作环境相接近的回波信号。从理论上论证了这种激光目标模拟器的可行性。依据波长为1 06μm的激光在大气中的传输特性,结合各种外界条件对它的影响,建立了激光传输的能量链模型,为激光制导武器半实物仿真系统提供了理论依据。

透射式激光目标半实物仿真系统研究

根据激光半主动制导武器的制导原理,分析了半实物仿真性能测试中影响仿真置信度的重要参量,设计了基于透射式结构的激光目标模拟仿真系统,该系统可实现:光斑大小变化范围0.1～20 mm,抖动范围±9 mm,能量变化范围大于50 dB的模拟,并结合研制需求搭建了演示实验装置。结果表明:透射式结构的采用,有效增大了激光目标的模拟范围,同时有利于激光目标特性的模拟。

激光制导武器能量特性半实物仿真技术研究

分析了激光半主动制导武器导引头接受激光能量特性,提出了激光能量特性半实物仿真系统.根据半实物仿真条件下导引头接受能量与实战条件下导引头接受能量应一致的原则,建立了半实物仿真条件下的能量传输关系.根据假设的激光半主动制导武器特性,对实现激光能量特性半实物仿真的相关技术进行了研究.

激光末制导炮弹半实物仿真系统

根据激光末制导炮弹的组成和工作原理,介绍了半实物仿真试验的作用,设计了适合激光末制导炮弹试验的半实物仿真系统,研究了各仿真试验设备技术方案,重点对激光目标模拟器进行了研究,最后介绍了半实物仿真系统的试验模式。

直写式激光导引头标定系统误差分析

为提高激光导引头测角精度,研究了激光导引头测角误差的来源,并分析了直写式激光导引头标定系统误差。首先,分析了激光导引头内光学系统和探测器安装误差对导引头测角的影响;其次,介绍直写式激光导引头标定系统的工作原理,给出理想条件下转台转角和导引头测角关系;再次,为了提高标定后导引头测角精度,分析了标定系统存在的安装误差;最后,针对一次实际的标定过程,结合文中分析方法对标定系统误差进行了校正,导引头零位误差由校正前的2.5 mrad降低到了1 mrad以内。文中结论为直写式激光导引头标定系统中的结构安装精度要求提供了分析方法,进而提高了标定后激光导引头的测角精度。