几何截断定距激光引信系统参数优化

几何截断定距激光引信因其结构简单、定距精度高、抗干扰能力较好，在低成本弹药中有较大的应用需求，其定距距离和精度与系统参数设计密切相关。为设计满足要求的几何截断定距激光引信系统参数，建立几何截断定距回波功率模型，分析系统参数的变化对工作距离的影响，揭示工作距离与系统参数的关系，并计算得到满足条件的系统参数取值区间，对比分析后得到理论上的最优系统参数d=63 mm、r=35 mrad、t=10 mrad、r=0.5 rad、t=0.45 rad，设计激光定距模拟实验平台验证设计结果，实验结果与理论一致，表明设计参数能够满足系统要求，该研究可为几何截断定距激光引信的参数设计提供参考。     

提高脉冲鉴相激光近炸引信定距精度技术研究

激光引信是目前武器系统的一种探测控制方式。文中讲述了一般激光定距引信的工作原理 ,当引信在逐渐接近目标的过程中 ,弹目距离的变化 ,对目标回波幅度也将造成很大的影响 ,据此分析了产生定距误差的原因 ,依此提出了利用辅助发射频率来提高定距精度的方法 ,该方法对提高激光近炸引信定距精度具有指导作用     

提高脉冲激光近炸引信定距精度的研究

为了提高激光近炸引信的定距精度,减小脉冲激光回波幅度变化引起的时刻判别误差和起止信号时间间隔测量产生的误差,设计了有源CR双阈过零时刻判别方法和基于FPGA内部专用进位链构成的延迟线插入法的时间间隔测量方法,将其应用于脉冲激光引信系统,进行了测距实验研究,给出了实验数据和测量误差分析,最终得到0.17 m的定距精度。实验结果表明,在不增加脉冲激光近炸引信系统功耗、体积和重量的前提下,该方法有效地提高了系统定距的精度,满足实际需要。     

激光多档定距引信系统参数综合优化

为配合多模战斗部的多位置点起爆要求,激光近炸引信需实现在1~25 m之间的多档定距,对于非同轴的激光引信,其探测距离范围与系统参数的选取密切相关。基于系统探测距离要求,建立非同轴系统工作距离计算模型,分析激光引信系统参数变化对最近工作点和最远工作点的影响,以接收偏角和发射接收中心距为变量,在满足约束条件的情况下,利用多岛遗传算法对变量进行优化。优化结果表明:在满足约束条件的情况下,接收偏角最小为90.97°,中心距为0.03 m。搭建激光多档定距实验平台对优化的系统参数进行验证,实验结果表明,设计系统参数能够满足多档定距要求。研究可为激光多档定距引信系统参数设计提供参考。     

激光定距引信远场光斑的压缩整形

针对激光定距引信的小型化激光发射系统远场光斑过大、探测距离偏近的问题展开研究。利用几何光学原理对激光定距引信的发射光学系统进行设计,采用非球面透镜与变形棱镜组合实现引信远场光斑的压缩整形,并通过ZEMAX 光学软件仿真优化和光斑试验。仿真试验结果表明,发射光束经过光学系统后,500m处的激光光斑直径被压缩到10 mm 且呈圆对称形状,准直效果显著优于柱透镜光学系统,使原有小型化、低功耗的激光定距引信探测距离明显增大。     

基于FPGA的激光定距系统信号处理方案设计

激光近程定距系统根据系统的不同作战环境和需求,应采用相应适合的作用体制．本文介绍了脉冲激光测距机定距体制的基本原理,并分析了该体制的作用要求和测量误差．在此基础上提出了基于FPGA的激光定距系统信号处理电路的设计方案以及功能仿真和硬件电路的实现。     

高精度激光近炸引信阈值电路设计与应用

设计了一种适合激光近炸引信的小体积新型高精度时刻鉴别电路, 采用偏置开关补偿技术来抵消因电荷积累造成的过零点漂移,即依据激光回波幅度来决定偏置电压大小。分析了改进的恒比定时方法的时刻鉴别误差,并进行了详细测试,实验结果表明:信噪比大于20 时,输入信号为0.2～2.134V,既在20.12dB 动态范围内,由输入信号幅度变化和噪声变化引起的时刻鉴别误差小于125ps,信噪比大于60时,误差小于100ps。最后将该时刻鉴别电路应用于整机系统中进行实际检测,激光重复频率20kHz条件下,20m的作用距离范围内单次定距标准偏差为1.45cm极大提高了激光近炸引信的定距精度。     

引信与装定器间的同步应答通讯方法

针对传统引信与装定器之间通讯可能产生的误差,并且一种引信只能用一种专用装定器,提出了引信与装定器间的同步应答通讯方法。该方法与传统的串行发送方法不同,装定器每发送一位数据,引信皆应答一位数据,避免了迟滞后时间的累积;同时,通过三位识别符区分引信类别,使不同引信仍可使用原来的装定编码。实验和实际使用表明:该方法可有效提高引信与装定器通讯的可靠性,并且解决了一种引信只能配一种专用装定器的弊端,多种引信可使用一个装定器。     

探测距离对激光定距引信探测能力影响的分析与评价

为全面评价激光定距引信的探测能力,确定其随距离变化的规律,通过推导脉冲激光测距回波方程,建立脉冲激光测距数据分布解析方程并提出误差量化评价方法。仿真分析并评估了探测距离对回波信号及探测能力各指标的影响,最后通过试验得到验证。结果表明:可靠测程内,引信可实现可靠探测,随探测距离减小,测距随机误差先减小后增加,系统误差逐渐增加;引信最大可靠测程为84.8 m,测程内随机误差为0.22~0.73 m,满足引信远程定距的需求;提高阈值可明显改善测距误差,但会造成可靠测程减小。所得探测能力变化规律与评价方法可为脉冲激光引信设计与应用提供理论依据。     

调频连续波激光与无线电复合探测技术

调频连续波(FMCW)激光引信具有定距精确度高,抗电磁干扰能力强等优点,但激光探测器易受云层、烟雾和雨雪的干扰,影响引信对目标识别。为此提出了一种FMCW激光与无线电复合探测技术,可有效地解决激光探测技术抗云层、烟雾、雨雪干扰的问题。在分析FMCW激光探测技术与FMCW无线电探测技术的工作原理基础上,给出了激光无线电复合探测方案,并验证了系统的可行性。     

引信RS422总线全双工通讯装定方法

针对引信RS485总线半双工串行通讯装定时,引信控制器需要不断改变控制口线电平状态使引信接收数据或发送数据,易出现总线冲突和遗漏数据现象,提出了引信RS422总线全双工通讯装定方法.该方法采用微控制器控制高速RS422接口芯片同弹载设备进行全双工异步通讯,接收武器平台信息,返回引信状态信息,收发独立.通过滑窗式算法判断和接收数据包;通过总线分时复用完成多引信装定.测试验证表明：该方法装定速度快、抗干扰能力强、可靠性高.     

基于自动增益控制的激光近炸引信技术

针对脉冲鉴相体制激光近炸引信系统中回波幅值变化大、控制难的不足 ,设计了动态范围为 45dB的自动增益控制电路 ,实现了窄脉宽信号的自动增益控制。结果表明有效地控制了激光回波幅值的变化 ,提高了定距精度。     

基于射频识别的无线装定系统的研究

为了完成弹药装填过程中将信息准确、无误地传送给炮弹引信,提出了一种新型的基于RFID的无线装定系统的设计。从装定的理论出发,建立了无线装定系统的数字通信系统模型。分析完成了装定系统的设计从理论上需要解决的两个关键技术:无线通信技术和无线供电技术。提出了无线装定系统的整体设计方案。设计了专门的无线供电模块来提供装定接收装置工作所需的能量。最后用VC设计了专门的装定模块仿真软件来模拟火控系统给单片机发送指令,仿真调试结果表明,该系统功能完善,工作可靠,稳定,基本达标。     

对称三角波调频定高引信设计与仿真

调频定高引信是一种采用调频连续波测距基本原理,实现在某确定高度引爆弹药战斗部的近炸引信。由于弹药末端的较大落速,会在近炸引信的信号处理过程中引入多普勒频移,从而使定高引信产生误差。基于对称三角波调制的连续波体制,对差频信号采样后利用快速傅里叶变换,计算得到回波信号相对于发射信号的频率偏移,并以20~100 m为例,对定高引信进行了设计与仿真,并对高速再入环境下的定高精度、抗噪性能做出分析。仿真结果声明,采用对称三角波的调频定高引信能够避免多普勒效应的影响,实现精确定高。     

一种导弹引信目标建模与半实物仿真的方法

根据无线电引信目标回波特点,基于部件分解的原理建立了导弹无线电引信的亮点模型,并根据所建模型设计实现了无线电引信半实物仿真系统,分析了实际引信半实物仿真试验结果,证明该方法能够满足引信引战配合试验要求.     

激光近炸引信半实物仿真与性能验证系统

研制该系统是为进一步完善激光引信的试验评测体系,为激光引信的性能测试及设计改进提供可重复进行的、量化的标准方法和全面的作战环境模拟.介绍了激光近炸引信半实物仿真及性能验证平台的系统组成、工作原理和关键技术.采用高速滑轨及姿态控制装置模拟弹目交会过程,目标及背景模拟装置模拟激光引信作战环境,通过采集、分析激光引信实物样机的回波、状态信息验证引信性能,采用FPGA开发平台对激光引信信息处理算法进行仿真验证,数字仿真平台开展激光引信虚拟设计验证.研制激光回波高速采集存储设备、模拟设备,建立激光引信数字仿真关键模型,解决了激光引信半实物仿真研究中的关键问题.该系统的建立可以克服外场试验人力物力耗费大、重复性差等弊端,缩短研制周期,降低研制成本拟合的方法.     

一种基于双源锥束CT的新型引信检测系统设计

引信是炮弹引爆的重要装置。为了提高炮弹的安全性以及一次性引爆率，需要一种快速准确的引信检测方式。对比以往的检测方式，本文从实际出发设计了一种基于双源锥束CT的引信检测系统。该系统可以针对引信这种特殊部件进行无损快速准确地检测。     

一种微处理器控制电子引信电路的设计

针对机械式引信系统可靠性低、精度差,以及模拟电子引信系统抗干扰性差等问题,研究设计了一种微处理器控制的电子引信系统.文章以一种多功能引信电路为例,介绍了微处理器控制引信系统的设计及工艺制造.样品的试验结果和使用情况表明,该设计方案切实可行,安全可靠;参数修改、调整灵活便捷;设计思路新颖,并具有推广性.     

脉冲激光近炸引信鉴相体制实验误差的研究

鉴于目前国内脉冲式激光定距系统的精度较低,小于1米,因而不能满足许多场合的需要,如云爆弹定距等。本文在参考大量文献的基础上,经过反复试验仿真,总结出了影响脉冲式激光定距体制的几个因素,并且提出了解决问题的措施。     

引信磁共振装定技术研究

针对长距离条件下武器系统对能量和信息的高效同步传输要求,为解决感应装定传输距离短以及射频装定和激光装定中能量传输效率低等问题,结合磁共振耦合理论,建立了磁共振装定模型。同时,利用公式推导论证了磁共振技术的可行性。设计了基于磁共振技术的引信无线能量与信息同步传输工作系统。最后,利用OrCAD软件对传输系统进行了频域和时域的仿真分析。