一种激光引信光学系统的虚拟样机建模技术

光学系统是激光引信的重要组成部分,同样,光学系统的建模也是激光引信虚拟样机技术的核心部分。由于文章所研究的光学系统采用脉冲体制激光器和不规则面形探测器,并且所要探测的目标特性较为复杂,传统的光学仿真软件不能满足虚拟样机的要求。所以,文章采用统计建模与Matlab软件编程相结合的方法进行光学系统虚拟样机建模。     

采用塑料光学元件的微光夜视物镜设计

介绍一种采用塑料光学元件和玻璃光学元件进行混合设计的微光夜视物镜,该系统利用光学被动无热化原理进行环境适应性设计和像差平衡,其工作波长范围为0.65～0.95 μm,视场为40°,F数为1.2. 利用CODE V光学设计软件对微光夜视光学系统的调制传递函数（MTF）、温度适应性、零件质量等性能进行了综合分析与评价。设计结果表明,在高低温情况下,各个视场的MTF值均大于0.4,光学零件质量为20 g,在实现系统减轻的同时获得了良好的光学性能。     

变焦距光学系统在电视制导中的应用

在电视制导中,当目标捕获时希望用短焦距、大视场光学系统,当目标跟踪时希望用长焦距、小视场光学系统.传统方法是设计两档或三档变倍光学系统,但在换档过程中目标易丢失,而采用连续变焦系统,可兼顾系统对目标的捕获与跟踪.文中介绍了变焦光学系统的原理及其参数确定方法,并设计了一种焦距为20Symbol～A@ 100mm,视场角为1.8°×1.38°～9°×6.8°的可见光连续变焦电视光学系统,试验结果表明系统像质良好,长焦时能对远距离点目标高精度跟踪,短焦时能快速捕获和观察目标.     

光电引信的调节装置

本发明是关于光电引信的光学装置,特别是光电引信的调节装置,采用本发明的引信时,在引信的头部并列配置两个光学系统:一个由设有定向辐射器的辐射元件组成;另一个由设有光检测器的定向接收元件组成。调节这两个系统的光锥,使之在引信头部前的额定距离上交会。类似的光学装置已载于美国366 459号专利,这一专利提出了一种光电距离敏感器,它与脉冲发生器同步,辐射光脉冲。由表面散射回来的光脉冲在发射脉冲集聚点,     

双波长复合激光引信

激光引信在武器飞行弹道中往往受到云雾、高大树木枝叶的干扰,容易使引信误起动.针对这一问题,通过对激光引信所面临的常见干扰如云雾和绿色植被光谱反射特性的分析,利用云雾和绿色植被与目标在光谱反射特性方面的差异,提出在激光引信中选择两个特征波长进行复合探测,依据两种波长激光的反射信号特征差异来鉴别目标和干扰,并从激光引信接收系统分辨率角度,分析了采用0.85μm和3.2μm双波长激光复合探测技术提高引信对弹道环境中主要干扰鉴别能力的技术途径.     

小型化激光近炸引信技术研究

小型化是激光近炸引信的关键技术和发展趋势.从激光近炸引信的工作原理出发,分别从引信体制选择、光电探测器选取、光学结构、电路系统4个方面研究了小型化的设计要求并提出了设计方案:采用距离选通与脉冲激光测距相结合的定距体制、雪崩光电二极管光电探测、接收光学系统内嵌发射光学系统的光学结构以及基于ARM核微控制器和时间数字转换器...     

宽视场光学设备畸变修正方法

光学畸变是宽视场光学设备测角精度的主要影响因素,通过深入分析研究现有光学畸变修正方法,提出了基于视场分区标定建立光学畸变多修正多模型的新方法。通过实验表明,该方法可以有效的提高宽视场光学设备的测量精度,特别适用于成像探测器像元尺寸较大的宽视场光学设备的畸变高精度修正,为连发齐射多目标、快速目标、大动态目标等弹道高精度测量提供了技术支撑。     

激光引信发射光束空间分布研究

激光引信大多采用激光二极管作为光源,光强分布较为复杂,文中针对某型号激光二极管,在两个方向上分别采用基模高斯分布函数和多模高阶厄米-高斯分布函数混合叠加建立光强分布的数学模型并进行仿真计算,与实际测得的远场光强分布基本吻合。该数学模型为激光引信光学系统的设计及典型目标光学反射特性模型的建立提供一定的理论指导。     

基于仿生探测的大视场小目标跟踪算法

针对光学成像引信远距离探测目标时视场大、成像目标小,目标难以探测与跟踪的问题,提出了基于仿生探测的大视场小目标跟踪算法。该算法模仿鹰眼视觉原理,设计基于鹰眼视觉通路原理的探测器,通过提取颜色、亮度及方向特征构建目标显著图,实现对目标区域的粗定位,并根据探测器的探测结果,结合目标方向梯度直方图特征与贝叶斯分类器实现小目标的精确定位与跟踪。仿真实验表明,对装甲车与坦克模型分别进行跟踪,跟踪窗口重叠率分别为79.3%与79.0%,跟踪效果优于Mean-Shift算法,该算法可有效解决大视场下小目标的探测与跟踪问题。     

大视场、长焦距空间光学系统的设计

大视场、长焦距、小体积是空间光学系统设计研究的热点。当光学系统口径一定时 ,在相同的轨道高度条件下 ,增大焦距可以提高地面分辨率 ,增大系统的视场角可以扩大对地面的覆盖宽度。由于全反射系统具有独特的无色差等特性 ,成了目前研究热点 ,尤其是以三块反射镜组成的全反射式光学系统 ,结构最简单 ,而且像质很好。本文尝试性进行了这方面的设计 ,系统的焦距为 10m ,视场可达到6° ,所研究的光学系统三个反射面都是二次曲面 ,且所有光学面都离轴放置 ,避免了中心遮拦 ,从最后的像质评定可以看出 ,系统的质量基本上达到了衍射极限。     

浅谈高炮无线电近炸引信脱靶量和瞄准点的选择

高炮无线电近炸引信,其两个主要的指标——“近炸正常作用率”和“有效探测距离”一般取决于以下三个因素:①引信本身固有的性质,如引信的收发天线参数、工作波长、高低频灵敏度、惯性时间等,②目标特征,③交会条件。一枚引信设计加工好后,其固有的性质就是确定的。一旦确定目标,选择交会条件对于影响引信的作用水平有很大关系。选择交     

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/ min 时能保证距离为8 m 的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。     

SAR无线电引信目标定向探测模型及仿真

为了提高打击地面目标无线电引信定向起爆控制能力,提出一种基于合成孔径雷达(SAR)的对地无线电引信目标定向算法。通过构建弹目交会场景,采用SAR原理合成得到窄波束,对两波束的回波信号进行和差计算得到目标与弹轴的夹角。仿真结果表明,该算法对弹目交会角在39°～64°的方向,目标定向识别误差不大于1.2°,表明了SAR技术能够大幅提高无线电引信对目标的定向精度和算法的泛用性,能够为无线电引信目标定向起爆技术提供技术支持。     

应用于激光成像引信系统的仿真软件设计与实现

介绍了一种旨在提升激光引信抗干扰和目标识别能力的激光成像引信技术,通过对其系统组成和工作原理的分析,结合目标反射特性的研究,提出了一种适用于激光成像引信系统的成像仿真软件设计与实现的方法。     

基于双光楔的双模光学系统设计分析

在导引系统中,将双光楔结构与双模复合光学系统相结合,使复合光学系统保持不动,通过双光楔的运动来实现系统的扫描和跟踪。这种设计不仅简化了位标器的设计,也给复合光学系统的设计提供了足够空间余量,有利于导引系统的总体设计。本文提出一种基于双光楔的红外/激光双模光学系统设计方案,可用于获取目标的双模信息,分析了光学系统的基本参数,研究了采用双光楔结构对扫描视场的实现方法,并对整体光学系统进行了设计。所设计系统实现了红外和激光双波段的良好成像,满足导引系统的使用需求。     

基于仿生眼的红外小凹成像系统设计

小凹成像光学系统是未来解决大视场、高分辨率、轻小型成像应用需求的最有潜力的方案之一。本文对小凹成像光学系统的成像原理及设计理论进行了详细的阐述,设计了一套应用于长波红外波段的大视场基于变形镜的小凹光学系统,并在此基础上对系统性能进行分析和对比。采用基于变形镜进行相位补偿的小凹成像光学系统可以随时得到感兴趣视场的高分辨率成像,并同时对全视场以较低的分辨率成像。     

基于DPSSL的激光引信光电探测系统设计

基于DPSSL(二极管泵浦固体激光器)的窄脉冲激光引信具有发射脉冲窄、峰值功率高、距离分辨力强的优点,是当前国际上激光引信发展的主要方向。本文以超窄脉冲激光引信为应用背景,介绍了一种主动近距宽视野、窄视场大动态范围探测的光电探测系统,有效提高引信的抗干扰能力。     

基于仿生复眼系统的图像拼接技术

针对传统单孔径光学系统无法解决大视场与高分辨率之间的矛盾,设计了一套3×3球面仿生复眼光学系统。首先,研究了子眼系统视场和复眼系统总视场的数学关系,进而得到子眼排布方式,在此基础上形成了视场为±53°×±70°的复眼光学系统;然后,基于此系统提出一种图像拼接算法,采用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法对各个子眼图像进行特征点提取,利用RANSAC(Random Sample Consensus)算法对提取出的特征点进行精确匹配,通过加权平滑算法实现多个子眼图像的拼接融合,实现整个场景无盲区拼接。3×3仿生复眼系统样机的仿真结果表明,设计的复眼系统可以有效地实现多通道图像的大视场无盲区拼接,验证了复眼光学系统设计的正确性以及拼接算法的有效性。该研究可进一步推进仿生复眼成像系统的应用。     

目标穿越引信天线的模拟技术

针对常用的脉冲多卜勒机和续波多卜勒引信体制,介绍了两种实用的模拟目标穿越引信天线主瓣的方法。方法之一是模拟目标穿越引信天线主瓣的时间;方法之二是模拟目标从引信天线旁瓣跃渡到天线主瓣的物理过程,从测试角度阐述此两种模拟方法的特点。并且提出了应把检查导弹引信的一次性启爆可靠性作为引信设计定型、产品出厂验收,及部队勤务维护等必不可缺的测试、考核项目。该两种模拟方法均可在4—18GHz频率范围内实现。     

光学透镜装置

发明的背景本发明是关于通常的军械引信装置,特别适合于一种包含有光学透镜装置去产生一个预定探测方向图的引信装置。众所周知,在技术上空中飞行器(如导弹)军械引信光学透镜装置的探测方向图,可以做到围绕飞行器的纵轴覆盖360°。例如用一块固定的圆锥形反射镜和一块凸透镜结合起来就