半实物仿真红外干扰弹运动特性模拟方法研究

为了满足红外制导武器半实物仿真试验的需求,提出了一种使用红外动态景象模拟器模拟红外干扰弹运动特性的方法,建立了图像坐标系下目标－干扰运动学模型;采用MOS电阻阵列红外动态景象模拟器实现了干扰运动特性的模拟,成功应用于某型红外制导武器半实物仿真试验。     

基于辐射定标的某型红外光纤传像束双波段透过率测定

由于目前国内尚没有针对红外光纤传像束的波段透过率测试的规范标准和设备。提出了一种考虑光纤孔径角和光纤芯径的热像仪定标方法和某型光纤传像束的双波段透过率测试方法。通过在冷屏两端分别设置直径为8 mm和62 μm的两个光阑孔,确保定标条件和所测光纤的孔径角和光纤芯径相同;再通过在光路中插入波段滤光片来选择需要定标的波段。建立了基于最小二乘的红外热像仪定标模型,并采用该方法进行了定标实验。根据定标结果,测量了某型光纤传像束的红外光纤在2.0 μm～2.6 μm波段和3.4 μm～4.8 μm波段的透过率,其平均透过率大于70%。     

复杂环境背景下典型飞行器表面红外反射特性研究

飞机蒙皮对于背景辐射的反射可以作为红外目标识别的辐射源,但背景辐射通常来源于太阳辐射和地面背景辐射等辐射的综合作用,其复杂性和多变性也可能使飞机的红外反射辐射严重干扰红外制导的准确性,因此,研究复杂环境背景下的飞机蒙皮红外反射特性对于红外目标识别和红外导弹制导等应用具有重要意义。本文基于Schlick双向反射分布函数(BRDF)模型,结合有限元方法,利用反向蒙特卡洛法计算辐射遮挡因子,在MODTRAN软件环境下计算大气光谱透过率,针对不同条件下的飞机红外反射辐射特性进行研究。结果表明,不同探测角度和探测波段对飞机红外反射特性具有很大影响,且飞机蒙皮的反射辐射具有分布非均一性特点。     

基于SiP技术的VCSEL阵列微系统封装

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程.该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点,相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率,因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景,为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础.     

注入式红外成像仿真系统设计

根据红外成像系统的仿真试验需求,设计并实现了一套128像素×128像素的注入式红外成像仿真系统。详细介绍了注入式红外成像仿真系统的设计方案,论述了硬件系统的关键技术和实现方法,介绍了软件实现方案和系统调试方法。试验测试结果表明,模拟图像的帧频达到100 Hz,单元像素的灰度分辨率为16-bit,精度达14-bit。经实际使用表明此系统满足设计指标要求。     

固体充填回收房式煤柱塑性区及应力演化特征

为了提供综合机械化固体充填回收房式煤柱采场围岩稳定性控制的理论依据,分析得到了风积沙和黄土混合物料的力学特性和最佳配比,研究了充填物料所受不同初始夯实力、液压支架组对采场煤柱塑性区及应力分布的影响规律。结果表明:随着工作面推进距离的增加,煤柱塑性区最大截面积及煤柱所受应力逐渐增大并趋近于某一定值,且随着充填物料所受初始夯实力的增大,煤柱塑性区最大截面积及煤柱上最大压应力逐渐减小;液压支架可减少工作面周围煤柱的压应力及塑性区发育范围,但影响较小,且随着充填物料所受初始夯实力的增大,液压支架的作用逐渐减弱。结合分析结果和工程实际,设计采空区充填致密度临界值为1 684.70 kg/m~3。     

基于电阻阵的多谱段目标模拟器设计

针对红外制导控制半实物仿真对多谱段目标模拟器的需求,对多谱段红外目标模拟器进行了研究.对国内外研究现状进行了简要的介绍,分析了多谱段目标模拟的设计思路和原理.通过设计多电阻阵的真空环境箱保证系统性能;通过详细的光学分析计算对光路变焦准直和光路合束原理进行了研究.设计了基于多电阻阵光路对准合成原理的多谱段红外目标模拟器方案.研究表明方案可行,并提出方案能达到的技术指标.     

基于SiP技术的VCSEL阵列微系统封装

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程.该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点,相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率,因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景,为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础.     

基于模型的转台系统故障检测方法

研究了飞行模拟转台的建模与故障检测问题.飞行模拟转台不仅是导弹制导回路半实物仿真闭环系统中的一个环节,也是一个反馈控制系统,转台内部参数与仿真系统中的各种参数相互影响,导致故障传递特性复杂,无法简单的根据转台参数测试判断转台运行状态.根据转台系统的跟踪特性,提出了基于模型的转台系统故障检测方法.由于传统的转台建模方法存在建模困难、精度不高的问题,因此采用系统辨识方法,通过辨识实验的设计,借助Matlab软件系统辨识工具箱进行模型的辨识,建立了转台系统三个框架的数学模型,利用相同输入条件下的数学模型输出和实际系统输出之间的残差变化,对转台运行情况进行检测,较好的解决了转台系统的故障检测问题.通过对三种转台故障的检测,验证了改进方法的有效性.