共形光电防撞系统光学窗口像差校正设计

为满足新一代作战直升机在高速飞行下仍保持精确打击能力,对其光电探测系统及光学窗口采用共形布局设计.根据共形光电防撞系统0.4～0.7μm/1.064μm/3.7～4.8μm多波段的使用要求以及直升机飞行马赫数0.3～0.4的条件下,设计了长径比为1、口径100 mm、厚度5 mm,材料为MgF2的椭球面作为共形光电防撞系统光学窗口面型.运用Zernike多项式分析不同波段下光学窗口引入像差与扫描视场之间的变化关系,采用将固定校正系统置于光学窗口后的设计方法,对窗口引入的像差进行校正.最终结果表明,经过两次校正后,可见光波段各Zernike像差系数P-V值小于0.6λ,激光波段小于0.4λ,红外波段小于0.1λ,像差校正效果良好,满足设计要求.     

二次曲面共形整流罩像差特性研究

以长径比为1,折射率为2.25,厚度为4 mm的椭球整流罩、抛物面整流罩和双曲面整流罩为研究对象,研究了二次曲面共形整流罩像差特性。为深入了解共形整流罩产生的像差所受目标视场和瞬时视场的影响,同时建立了半球形整流罩以及离焦的半球形整流罩模型作为参考,得到五种基本共形整流罩的像差特性与变化规律。研究内容以及获得的结果将为后续研究共形整流罩最佳面形建立和像差校正方法奠定基础。     

制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜设计

针对坦克红外观瞄系统的总体设计要求,为了满足战场环境下红外目标探测的需求,设计了一种制冷式红外长波折衍混合消热差摄远物镜。摄远物镜由物镜组和中继镜组构成,焦距为-200 mm,F数为2.1,全视场角为3.6°. 探测器选用Sofradir公司生产的MARS-VLW型红外长波焦平面阵列,其分辨率为320×256像素,象元尺寸为30 μm×30 μm. 试验结果表明：在截止频率17 cy/mm时,温度-40 ℃~60 ℃范围内,该摄远物镜各视场的调制传递函数（MTF）均大约为0.5,点列图均方根半径均远小于艾利斑半径34.5 μm,并实现了100%冷光阑效率。该红外摄远物镜虽然是针对坦克红外观瞄系统的要求而设计的,但其结构紧凑,在-40 ℃~60 ℃温度范围内,像质优良且稳定,也可用于其他红外观瞄系统。     

猫眼隐身光学系统设计及回波分析

为降低光学设备被激光主动探测的概率,采用像面倾斜的方法来减弱光学系统的激光回波。基于光线传 输和2 维平面波角谱衍射理论,分析探测激光入射到倾斜像面光学系统的衍射光场分布特性,设计一款像面倾斜4° 的可见光系统,通过引入自由曲面校正像面倾斜带来的系统像差。结果表明：系统在奈奎斯特频率61l p/mm 处,全 视场的传递函数均高于0.58,成像质量好。像面倾斜4°的猫眼隐身光学系统,其激光回波效率相较于像面不倾斜光 学系统减弱50%以上,系统被探测到的概率明显降低。     

相位自动校正环路分析

本文为“相位自动校正”环路的分析报告,这个环路是为校正铝带色散线温度响应不一致性所引起的单脉冲接收机和差通道间的相位差而设计的。它具有精度高和实时快速校正的优点。所谓“相位自校”,就是在单脉冲接收机的和差通道中,由本机提供一对与回波信号同步的正交信号对双通道相位差进行自动校正。文章在概述了相位自校环的工作原理之后,着重对环路进行了分析,讨论了环路捕捉特性,提出了实现全相捕捉的条件,确立了环路参数的选用准则。本文提出的相位自动校正技术,具有更普遍的意义,是一项可以对任何并行系统通道相位差实施快速检测和校正的一般方法。     

一种新型红外焦平面阵列非均匀校正算法

针对现有红外热像产品多采用一点+两点的校正方式,存在增加结构复杂度和整机功耗的问题,开发研究一种新型的红外焦平面阵列非均匀性的校正方法.介绍非均匀性的3种定义,给出非均匀校正的常用方法,在以ULIS0304为试验件的基础上详细论述红外焦平面阵列非均匀性的校正方法,并比较各温度校正前后直方图.结果表明:校正后图像矩阵的非均匀性基本为0,算法有效.     

基于MTI的组合导航算法研究

推导了磁阻/DR的组合方法,利用加速度计与磁强计测量的载体姿态角适时的对陀螺所测的载体姿态角进行修正,抑制了陀螺所测量载体姿态角误差的迅速扩大.探讨了GPS/SINS组合导航系统中抗差自校正卡尔曼滤波的应用,并对此进行了仿真.最后的仿真结果表明:抗差自校正卡尔曼滤波效果优于标准卡尔曼滤波效果.     

预硬化法校正工业CT射束硬化伪像规律的研究

X射线工业CT系统都会产生不同程度的射束硬化伪像。研究一种有别于软件校正模型的更为简单实用的射束硬化伪像校正方法。该方法对X射线进行一定程度的预硬化,通过实验获得预硬化材料种类及射束硬化伪像的校正规律。结果表明,铜、铅为理想的预硬化材料,预硬化材料厚度与射束硬化伪像校正效果具有很好的对应关系。     

枪弹底火瞬态火焰温度测试及其图像

为了评估某类枪弹底火的输出特性,针对底火输出火焰温度难以测量的特点,提出了在开放式爆发器内进行枪弹底火击发实验,并利用高速中波红外热像仪捕获底火击发全过程。利用落锤仪赋予枪弹底火相应的初始击发能量,同时触发红外热像仪采集火焰信息。对常温（25 ℃）、高温（50 ℃）、低温（-49 ℃）3种工况的枪弹底火实验数据和红外图像进行处理,结果表明：此类枪弹底火的输出火焰温度最高可达1204 ℃,火焰持续时间为3~4 ms;火焰随时间的变化过程可分为击发、扩散、成型、消散4个阶段,成型火焰的焰头和焰尾为高温区域。结合公式计算和软件校正,实验测量误差不超过6.6%,证明了该方法的可靠性,为评估枪弹底火的输出能量特性提供了新思路。     

差压传感器的校正方法

采用水柱校正法对差压传感器的零点及线性特性进行校正以保证高精度的差压数据.根据差压传感器工作原理,在其高压腔一端放置较高的垂直玻璃管,在低压腔一端放置较低的垂直玻璃管,据两侧水位的高度差获取标准的差压值,并计算其零点及线性斜率,完成差压传感器的校正.