空空导弹红外导引头建模与抗干扰仿真

为满足战斗机红外系统攻防对抗作战与训练的仿真需要,对多元探测器导弹攻击的全过程进行建模仿真。提出基于时域波形特征分析的目标识别建模技术,提高了导弹仿真结果的可信性。分析导弹抗干扰技术,建立导弹运动与制导通用计算模型,通过导弹的飞行速度特性和可用过载共同确定导弹运动特征,既简化了运算,又提高了精度。计算了导弹在典型攻击条件下的攻击区。通过多次计算验证,表明快速生成的攻击区特性与导弹真实攻击区特性基本一致。

红外导引头稳定平台主框架拓朴优化设计

为了提高红外导引头稳定平台动态性能,减小振动环境对其稳定精度和光电载荷成像质量的影响,采用基于变密度法的拓扑优化理论,利用NX/TOSCA软件,以刚度最大化为目标函数,以体积比约束为设计响应约束,对红外导引头稳定平台主框架进行了拓扑优化设计。对比分析了经优化设计和经验设计的主框架结构形式的刚度及模态振型。结果显示,经拓扑优化的主框架在动态性能有所提高的情况下,结构质量大幅地减小,最大变形量由3.2μm减小到2.8μm,一阶固有频率由1 567 Hz提高到1 953 Hz,质量减小32.4%,有利于导引头轻量化水平的提升和整机性能的提高。最后,通过振动试验和稳定精度的检测数据验证了主框架的动态性能,说明了拓扑优化结果的正确性,这种拓扑优化方法可为其他重要件结构设计提供帮助。

空空导弹红外导引头技术发展趋势及关键技术

介绍了红外型空空导弹的划代标准,分析了国外第四代空空导弹红外导引头的技术特点。通过回顾红外导弹的发展历程和国外相关红外技术的发展动向,总结了空空导弹红外导引头技术的发展趋势,并预测了未来将重点发展的空空导弹红外导引头关键技术。

红外导引头定向扫描方式研究

为了充分利用导引头的探测能力,根据搜索空域的几种指标,针对定向扫描方式,设计了三种扫描方式,对捕获可行性问题进行了初步探讨,给出并分析了仿真结果。

调幅式调制盘红外导引头的主动干扰

为了干扰调幅式调制盘系统,根据调幅式调制盘红外导引头的工作原理,采用数值模拟的方式分析了两种主动干扰红外导引头的方法。结果表明,缓变幅度的干扰辐射会使导引头获得的目标方位信息产生偏差,但无法使目标摆脱导引头的跟踪;而重复频率近似等于调制盘系统调制波形载频的光脉冲会干扰导引头接收到的目标信号,使导引头失去目标。干扰辐射强度近似等于目标辐射强度,即可实现干扰。

四元红外导引头仿真信号源的实现

针对四元红外导引头半实物仿真任务的需要,提出基于“直接信号注入”的动态红外场景生成技术。通过仿真模型计算获得具有目标运动、干扰弹投放及复杂的天空、地物背景组成的动态红外场景信号,直接注入导引头电子舱,来检验和调试导引头各种跟踪与抗干扰算法,而不再需要由黑体、转台及复杂的光学系统组成的目标模拟器。重点讨论基于四元导引头工作原理的红外场景仿真信号的开发,红外场景的建模,并给出实际的工程实现方案。

红外导引头综述

介绍了红外导引头的基本功能与组成,给出了红外导引头的一种分类方法并综述了其发展现状,最后对红外导引头的关键技术进行了简单分析并对红外导引头的发展趋势作了简单预测。

体系对抗条件下红外导引头探测系统建模与仿真

分析了红外导引头探测系统的设计要求,建立了仿真系统的体系结构,描述了各子模块的功能、组成、模型原理,最后在基于组件的一体化建模仿真环境(CISE)下给出了红外导引头探测系统的仿真实现。体现了实战要素对探测系统的影响,为体系对抗条件下红外导引头的建模仿真提供了参考。

基于多模型的捷联红外导引头隔离度在线补偿方法

以捷联红外导引头的工程应用为研究背景,针对刻度尺误差带来的隔离度问题,提出一种基于多模型(multiple model,MM)的隔离度在线补偿方法。建立了捷联红外导引头隔离度模型,分析了隔离度对导弹制导系统稳定性和制导精度的影响;对刻度尺误差进行离散建模,采用基于MM的滤波算法,实时更新每个模型与真实值匹配的条件概率,得到刻度尺误差的估计值,最后将当前时刻的刻度尺误差估计值代入到制导回路进行在线补偿。研究结果表明,捷联导引头隔离度的存在会削弱制导系统稳定性、降低制导精度,特别在寄生回路正反馈时影响更为严重;所提出的基于MM的隔离度在线补偿方法可较好地实时估计出作用于系统的刻度尺误差,并有效实现了对刻度尺误差引起的隔离度的在线抑制,具有较好的鲁棒性和自适应性,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的。

红外导引头定向扫描控制研究

针对红外导引头瞬时视场较小的缺点,提出了分行螺旋式定向扫描技术。通过分析扫描周期、发现概率、重叠系数3个技术指标,确定了红外导引头的搜索视场。建立了角度预定回路的数学模型,并设计了基于自适应遗传算法的PID优化控制算法,实现了红外导引头的定向扫描控制。采用阶跃输入方式,在目标指示角为1°时,对角度预定回路进行了仿真,结果表明基于自适应遗传算法的PID控制器具有超调量小、稳态精度高、响应时间短的优点,满足了红外导引头定向扫描控制系统要求。

长波红外导引头空间自动目标识别系统（一）

本文给出了一个适合于流水阵列结构信息处理机实时处理的空间红外目标自动识别系统。其特色是采用了边检测、边识别、边跟踪的多目标跟踪技术及目标数据动态维护技术，从而使得系统具有良好的多目标跟踪性能及正确的再捕获被短暂遮档目标的能力。

空空导弹与红外导引系统发展评述

介绍了空空导弹发展现状,分析了红外导引系统和雷达导引系统的技术特点。认为雷达导引系统未来面临着隐身飞机和数字射频存储(DRFM)干扰技术的严峻挑战,因此红外空空导弹在空战中的地位将大幅提升。最后预计了红外导引系统在远程化空空导弹上应用前景。

中红外激光对红外导引头干扰试验研究

在实验室环境下完成了中红外激光对正交四元和凝视成像型两种红外导引头的干扰试验,验证了不同干扰方式对不同探测体制导引头的干扰效果,分析、总结了实现有效干扰的条件。

脉冲调制干扰源对正交四元红外导引头干扰研究

正交四元红外导引头具有很强的抗干扰能力,传统的诱饵弹干扰和简单的饱和无法达到干扰效果。分析了正交四元红外导引头的工作原理及目标信息处理技术,在此基础上提出了能够对其进行有效干扰时,调制干扰源需要满足的几个条件,并得到了试验的验证。

微小型滚仰式红外导引头光机轴系一体化设计

针对导弹口径微小化的需求,为解决微小型导引头无法全方位扫描的问题,提出一种微小型滚仰式红外导引头光机轴系一体化结构。该光机结构把经典滚仰式导引头两根独立俯仰轴与光机结构本体设计成一体,通过红外探测器固定连接的方式让整体结构更加紧凑并兼具焦距微调功能,在保证成像质量的同时大大减小了光机结构的体积。将建模后的光机结构进行有限元热力耦合分析,在导引头温度、位置和角度等8组极限工作情况下,得到结构件和镜片的热变形。分析结果表明,提出的光机结构满足微小型(80 mm)、抗冲击(10g)和高低温(-40℃~60℃)工作要求,可以预测实际使用时的工作情况,对设计具有重要的指导意义。

气动热效应对某红外导引头影响分析

导弹高速飞行时所产生的气动热,将影响探测器正常成像质量,从而影响导弹的命中精度和导引头的作用距离。由于新型隔热材料的采用,气动热对导引头性能影响减小很多。采用ANSYS软件对某导弹的气动热效应进行仿真,为高速导弹气动性能分析及其环境失效研究提供参考。

红外导引头动态场景仿真技术(英文)

红外导引头硬件测试的重要性促进了目前大量红外动态场景仿真技术的发展,红外动态场景仿真技术包括动态红外仿真器技术与红外场景仿真技术。红外场景发生器主要有电阻阵列、液晶光阀(LCLVS)、激光显示器、激光半导体阵列、红外CRT和数字微镜(DMD)等。DMD对导引头的性能测试可提供较高的性能指标,而该类型的红外场景发生器正在不断发展之中。红外场景生成可分为数据生成与编程阶段。三维目标模型采用Multigen Creator完成,而场景生成采用Vega完成。Vega的Sensor Vision模块可以提供大气模型参数以及目标纹理材质。

多元双色红外导引头抗干扰技术研究

介绍了双色红外导引头的基本工作原理,分析了目标与诱饵干扰的红外光谱特性,对采用多元体制与多元双色体制进行抗干扰的方法进行了研究,着重介绍了干扰弹光谱检测技术、双色比波门抗干扰技术、时间波门抗干扰技术、干扰弹能量检测技术以及跟踪策略抗干扰技术;最后给出了导引头抗干扰试验的结果。

双色红外导引头热窗干扰研究

建立了热窗干扰对双色红外探测器影响的数学模型 ,计算了两个工作波段在一定的温度范围内热窗干扰的影响。提出了减小热窗干扰影响的可行性办法 ,结果在工程设计上有一定的参考价值。

双色红外导引头光学系统设计

采用计算机辅助设计方法,对双色光学系统的设计问题进行了详细研究,并对原有单色导引头位标器光学系统分析设计通用软件IOSAA2进行扩展,开发出适用于双色光学系统设计的IOSAA3;然后,进行了光学系统方案优选、参数优化设计,为双色导引头提供了一个成像质量高、制造工艺成熟、成本低廉的光学系统方案。