电视制导武器的激光干扰及其效果评估

电视制导武器在精确制导武器中占有重要的地位，由于这种制导武器的大量使用，对其干扰技术的研究也越来越多。从电视制导原理出发，介绍了电视制导武器的现状及在战争中的作用与地位。根据制导原理分析了定向激光对其干扰途径及可行性，指出了激光致使其电视跟踪系统的CCD光电探测器饱和及激光是否位于电视跟踪窗的波门内是造成干扰的主要方法。最后提出了采用偏航量作为激光干扰效果的评估指标。     

大气场景模拟器中的湍流模拟方法

提出了一种大气场景模拟器中湍流的模拟方法,该方法通过使用静相位片模拟大气湍流,能够在一定大气动态范围内模拟大气条件,模拟激光在大气中传输时产生的各种效应,实现了在实验室内进行激光大气传输试验的要求.给出了该系统的硬件设计和系统工作状态下模拟激光传输时各种效应的理论模型.     

无参考的特征点复杂度激光干扰图像评估

由于目标识别和检测效果取决于目标提取的准确性,本文结合主动成像与目标识别技术搭建了激光主动成像系统实验平台,研究了激光干扰对获取图像质量以及特征点提取效果的影响。提出了一种无参考的特征点复杂度图像评估算法。该算法在目标区域位置计算图像的特征点、纹理、梯度和对比度复杂度,然后综合4个因子得到归一化的评估结果。利用激光主动成像系统对设定目标进行了照明成像实验,同时采集了不同干扰功率和光斑位置的干扰图像。使用本文提出的特征点复杂度算法对标准数据库及实验获得的激光干扰图像进行了评估。实验结果表明:提出的评估算法能够客观地反映图像质量的变化情况,可对不同程度的激光干扰图像给出合理的评估结果,其评价结果更符合主观视觉感受,并且能够指导激光主动成像识别系统的防护与应用。     

高功率TEA CO2激光器的双波长免调切换结构

为在一台激光器上切换输出10.6/9.3μm两种波长高能激光,采用输出镜镀膜选支方法获得了9.3μm单谱线输出,其脉冲能量与原10.6μm波长基本相当.设计出双波长密闭免调切换输出结构,利用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对该结构的切换移动平台组件进行了静力学、热应力及热力耦合分析,并基于Matlab...     

多像素光子计数器在单光子探测中的应用

为提高多像素光子计数器(MPPC)的光子探测效率,量子效率和动态探测范围,研究了MPPC的光子探测性能,特别是光子分辨能力.以MPPC作为光子探测器件,采用半导体制冷降噪技术及信号外触发技术将其温度稳定在15℃,暗噪声降低为6.×10<'-4>count/pulse;采用统计学方法,利用泊松分布拟合MPPC输出信号.结...     

激光聚焦次镜支撑小型三自由度机构运动分析

提出了利用一种可实现一个移动和两个转动的小型3自由度(3-DOF)并联机构来控制支撑激光聚焦次镜的方案。采用传统的欧拉角描述动平台运动方式,建立了小型3-PRS机构的运动学模型,分析了机构的正、逆运动学性能,进行了包括约束雅克比矩阵的建立和伴生运动的求解。基于运动学分析,定性分析了机构的奇异位形。联合ADAMS与MATLAB,计算了机构的可达工作空间,动平台绕x轴最大运动角度为15.167 1;绕y轴最大运动角度为13.319 4;沿z轴方向的移动大约为9.954 1 mm,分析证明该小型3-PRS机构完全满足支撑激光聚焦次镜结构的设计要求。     

Xilinx FPGA system generator在伺服电机控制中的应用

为了避免编写FPGA语言HDL代码的烦琐性,借助于Simulink集成工具箱中Xilinx系列FPGA独有的System Generator模块,围绕3种伺服电机控制应用进行了仿真和实验研究。首先,根据3种伺服电机控制所需PWM信号波形,利用System Generator建立Simulink仿真框图;其次,在Simulink仿真结果正确的基础上生成HDL代码;然后,利用ISE的仿真配套软件ModelSim对HDL代码仿真测试;最后,在ModelSim仿真结果正确的基础上将代码载入FPGA硬件,并利用ChipScope Pro对PWM信号进行实验测试。实验结果与仿真结果的吻合,表明此方法简单易行,具有一定的实际应用价值。     

高重复频率CO_2激光重复频率大小对HgCdTe晶体温升及损伤特性影响分析

为深入分析高重复频率CO2激光对HgCdTe晶体的损伤机理,开展了高重复频率CO2激光对HgCdTe晶体的温升实验,测得了不同激光重复频率(1、5、10kHz)下HgCdTe晶体的温升过程,建立了高重复频率CO2激光辐照HgCdTe晶体的理论模型,分析了激光重复频率对晶体温升特性的影响;利用ANSYS有限元软件计算了热损伤时HgCdTe晶体的温升值和热应力大小,并结合损伤形貌分析了激光热应力对HgCdTe晶体损伤的影响。研究结果表明,高重复频率CO2激光长时间辐照下,晶体表面温度随着辐照时间的增加而升高,辐照10s时,Hg0.826Cd0.174Te晶体基本达到热平衡,热平衡温度为77℃;重复频率大于1kHz时,激光重复频率的大小对HgCdTe晶体温升特性的影响较小,晶体表面温度主要由激光平均功率密度来决定;激光热应力对HgCdTe晶体的损伤特性影响较小,Hg0.826Cd0.174Te晶体熔化时的最大热应力为5×107Pa,该值远小于晶体的极限应力。该研究将对高重复频率CO2激光在激光防护等方面具有一定的参考价值。     

基于Lowtran软件包和Gabor匹配提高紫外告警系统探测距离

紫外告警的虚警率较低但探测距离太近,而红外告警则与之互补。基于此提出一种将紫外告警与红外跟踪相复合的应用于地面设备的新型告警/跟踪一体化模式。重点分析了紫外告警系统的探测机理、捕获条件及作用距离影响因素。据此提出了一种基于Lowtran软件包的紫外告警系统探测距离估算模型,用于精确估算紫外告警系统对近程固体推进剂导弹的探测距离。针对UVCCD图像信号处理对探测距离的重要影响,提出基于Gabor特征的图像匹配方案。通过系统仿真实验,证明该模型在系统硬件不变的条件下能将探测距离估算的准确性控制在5%以内,将目前紫外告警系统的探测距离由最远5km提高到最远8km,大大提高了告警系统的探测质量。本方案模型可用于其他光电探测设备。     

机载定向红外对抗激光指示系统控制设计

为提高机载激光指示设备三轴工作系统的控制精度,对其进行了建模仿真分析.根据拉格朗日定理推导出指示设备三轴耦合框架非线性动力学模型,对各框架回转轴之间速度耦合及动力学耦合进行分析,并理论推导出其解析关系.根据执行元件力矩电机的电学和力学方程,建立了被控制对象开环传递函数矩阵,并进一步设计串联解耦控制器来实现系统解耦控制.分析表明,解耦后,在系统中串联添加校正环节,可以使系统在稳定工作的同时达到快速响应的要求.阶跃响应速度最快时间为:方位框达0.45 s,俯仰框达0.50 s,横滚框为0.85 s.最后,通过计算机仿真验证理论模型的正确性,为今后研究和设计高精度机载激光指示设备的控制器以及选取和优化控制参数提供了理论参考和模型基础.