面向红外热像装备健康管理的可测性指标研究

针对红外热像装备健康管理要求,分析反映健康状态的关键性能指标,提出可测性指标的检测方法,采用加权法计算得出装备的健康指数。试验结果表明,采用此方法计算得出的红外装备健康指数,能够反映装备的健康状态,有效避免装备故障,提高装备可靠性。     

CCD双站被动定位效能评估

光电被动定位系统隐蔽性好,有利于提高复杂电磁环境中对抗作战的效能。建立基于CCD的双站被动定位系统模型,为提高测算精度,依据最小二乘法原理推导出静止目标坐标的求解方法。基于大气消光系数、目标背景亮度系数、CCD成像设备参数建立CCD侦察模型。以目标探测概率大于10%为标准,确定单个CCD的作用距离,并在此基础上分析CCD双站定位范围随双站间距的变化关系。在有效定位范围内抽取批量目标样本,计算双站定位误差,分析误差的均值和标准差随双站间距的变化规律。计算结果表明:对于确定的天气条件及CCD成像设备,当双站间距超过一定距离后,定位范围将逐步减小;定位误差及误差离散程度随着双站间距的增加先变小后变大。分析结果对于优化CCD设备参数、合理配置观测站位置具有一定的借鉴意义。     

角锥棱镜相干合成激光器的自适应驱动方法

针对高功率激光器合成效率低、能量不集中的问题,构建基于角锥棱镜腔的相干合成激光器,分析远场合成效率不高的原因,提出光—电闭环的自适应驱动方法,通过反馈调节,克服因线路、器件以及其他电磁干扰等因素造成的不同步问题,提高相干合成效率。实验结果表明,经过自适应驱动的激光器,能显著提高相干合成效率,避免人工调整参数带来的误差,提高了激光器的稳定性和工作效率。     

PLD法制备半球面均匀DLC膜的装置、仿真与实验

由于激光烧蚀靶材形成的等离子体羽辉呈高斯分布,导致沉积的大面积薄膜尤其是球面衬底上的薄膜极不均匀,严重限制了脉冲激光沉积法的应用。设计构建了旋转与变速摆动相结合的三维衬底机构,实现对半球面不同区域的连续沉积,保证了膜层的均匀性;建立膜厚分布的数学模型,模拟分析了运动参数对膜厚分布的影响;首次利用脉冲激光沉积技术制备出口径200 mm大尺寸半球面衬底上的均匀类金刚石膜,顶角80范围内膜厚不均匀性5%。脉冲激光沉积法在大口径半球面衬底上制备均匀类金刚石膜在空间观测等领域均具有巨大的应用前景。     

红外热像仪检测诊断系统电路设计与实现

为实现对红外热像仪设备的性能检测和故障诊断,促进红外系统检测设备的国产化,设计了红外热像仪检测诊断系统的电路单元;以工控机为核心,由红外平行光管、黑体及电路系统共同构建了检测诊断系统;通过图像采集卡对被测设备的输出图像进行采集,由工控机实现对图像的分析和处理,计算NETD、MRTD等关键指标;设计电信号激励与检测单元,为被测电路提供激励信号和输出响应的采集分析,实现对电路系统的指标检测和故障诊断;实验测试表明,该检测系统电路达到了设计指标要求;目前,该系统已成功应用于某小型红外系统的测试.     

LabVIEW基于USB2.0的数据采集及处理

利用LabVIEW编程,实现了基于USB2.0接口的数据采集及处理,具有良好的人机交互界面,实用丰富的调试功能。经测试满足用户的要求,实现了良好的运行效果。     

便携式红外系统检测仪

针对红外系统检测设备的小型便携化需求,分析了检测仪的基本组成及对其进行小型设计的重点部位,分别从优化设计指标、采用离轴抛物面多次反射光路设计、选用硬铝作为镜片加工材质等方面对红外平行光管进行了优化设计,有效减小了光路系统的体积,减轻了平行光管的重量。采用紫铜辐射面、热电制冷器、散热片等构造了小型高效的黑体辐射源结构,设计了温度控制驱动电路,实现了小型轻量的面源黑体。所研制的检测仪整机重量小于15 kg,实现了小型便携,并取得了理想的应用效果。     

大功率LD泵浦激光器驱动电源能量管理策略

针对大功率LD泵浦固体激光器对驱动电源的要求,提出能量管理的概念,分别分析储能元件、开关元件、采样电阻、放电电阻在能量管理策略中的作用及降低损耗的方法,最后得出结论:降低电源内阻,降低电容压降,可以提高能量利用率,增加能量转化效率。经过具体实验结果分析,电源的能量转换效率可达到88%以上,验证能量管理策略的可行性。     

激光复合损伤机理与效应研究

达到或者超过100 kW的激光输出是激光武器用于反导反卫等战略防御的终极发展目标。基于激光武器发展目标与最新动向,提出了多模式激光复合损伤新思路,即采用不同波长、连续与脉冲、频率变化的激光,同时或交替作用在同一靶材上,获得更好的损伤效果。构建了脉冲/连续激光复合损伤物理模型,并用有限元法进行了仿真模拟,使用2 kW连续激光器与10 J长脉冲激光器开展了损伤对比实验。模拟和实验结果表明,脉冲激光烧蚀金属靶材效果优于连续激光;在两种激光复合或交替作用下出现非线性雪崩烧蚀效应,复合烧蚀效果明显优于脉冲激光,烧蚀质量是脉冲激光的13倍。这一效应,为战术激光武器向合束多模式同轴输出新体制发展提供了基础。     

红外热像仪故障诊断系统虚拟示波器的设计

针对红外热像仪故障诊断系统所需要的特征参数测量功能,设计基于Labview的虚拟示波器,实现故障诊断过程中对特征波形的测量,为故障诊断定位提供指导;首先分析红外热像仪故障诊断系统故障参数的信号类型及功能需求,设计虚拟示波器的整体机构,在此基础上,提出特征波形采样的硬件电路及上位机软件的设计方案,实现故障诊断功能;实验结果表明:虚拟示波器功能完善,实用性强,可以满足对故障参数测量的要求。