共孔径红外/激光复合导引头系统仿真研究

针对空空导弹的末端制导,提出了一种红外成像与激光测距共孔径的复合导引头光学系统设计方案,可对空中典型目标进行精确探测和跟踪。该系统采用被动红外成像和主动激光测距两种模式进行复合制导,被动红外成像可对目标进行搜索和捕获,主动激光测距可获得精确的弹目距离信息。该复合导引头中被动红外成像与主动激光测距共用一套光学系统,既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场需求,又可以利用精确的弹目距离信息提高导弹比例导引的制导精度。     

红外/激光双模导引头的光学系统

为了实现防空导弹的自主精确制导,提出了一种共孔径红外成像/激光雷达双模导引头的系统方案,并设计了其中的光学系统.该方案采用被动红外成像与主动激光雷达制导两种模式,通过被动红外方式进行视场搜索并确认目标,然后切换为激光雷达制导方式进行目标锁定与精确跟踪.整个系统共用同一个接收口径,结构紧凑,符合导引头小型化的要求,并且既能满足目标搜索阶段大视场的要求,又能满足目标的精确识别与跟踪的要求.随后文中给出了光学系统参数的确定方法,并用CODE V光学设计软件设计了光学系统.所设计的光学系统具有较好的成像质量,可满足系统的性能要求.     

反舰红外成像导引头自动目标识别跟踪技术研究

文中概要介绍了一种红外成像导引头自动目标识别跟踪技术，在搜索条件下，实现了对实现舰船目标的全自动实时的识别和跟踪，目标丢失后系统能重新自动捕获，自动转入跟踪。     

复合导引头制导技术研究

现代战争的战场环境日趋复杂,单一制导模式容易受到有效干扰,而复合导引头则可利用各种制导模式的优点,互补不足。根据红外成像传感器、主动毫米波雷达和被动雷达的技术特点,分析了红外成像/主动毫米波雷达复合导引头、红外成像/被动微波复合导引头的工作流程。为了提高复合导引头的抗干扰能力,结合反舰导弹的实际工作流程,远距离时利用毫米波雷达或被动雷达进行探测,近距离时利用红外目标特征来区分干扰和舰船目标,从而形成适用于反舰导弹红外成像/主动毫米波雷达复合导引头和红外成像/被动微波复合导引头的末制导策略。     

高性能红外成像导引头设计中值得重视的几个问题

近年来,随着精确制导武器在现代战争中的地位不断提高,红外成像寻的制导技术的开发与运用越来越受到国内外的重视,而随着作战使命和作战环境的日益复杂化,精确制导武器对红外成像导引头的要求也越来越高,要求红外成像导引头具有高探测灵敏度、高空间分辨率、大动态范围,并具有较强的目标识别能力、抗干扰能力和战场环境适应性.为了实现武器系统对红外成像导引头提出的越来越高的要求,在高性能的红外成像导引头设计中必须考虑到红外成像制导导弹的作战使命、作战对象、作战使用环境,充分重视红外成像导引头的权衡设计、红外焦平面阵列探测器的优化应用、复杂背景和对抗条件下的自主目标识别等问题,这样才能设计出高性能的红外成像导引头,全面满足武器系统对导引头提出的越来越高的要求.     

美国动能拦截弹红外成像导引头的发展分析

概述了美国弹道导弹防御系统的核心要求和红外制导型动能拦截弹在该系统中的重要地位.介绍了美国正在部署、试验和研制的几种大气层外和大气层内弹道导弹防御动能拦截器的红外成像导引头的作战使命、拦截目标、任务特性、设计方案和发展现状,简要分析了美国正在和即将部署的动能拦截弹难以有效地对付不断发展的弹道导弹威胁的突防对抗措施的弱点,概述了近年来发展的满足多对多拦截需求的多拦截弹头(MKV)的红外成像导引头的发展现状,并介绍了近年来重点探索的旨在提高对小间距物体的区辨能力和对弹道导弹弹头的识别能力的新概念红外成像导引头,包括多波段红外成像导引头和主/被动红外成像导引头.     

实用双波段共孔径光学系统设计

针对用于目标定位、威胁告警以及搜索跟踪等方面的双波段共孔径光学系统进行了研究,设计了一款将长波红外与激光相结合的双波段系统;该系统采用折射光学系统形式,在光路中采用分光片进行分光。该系统红外波段传递函数值在25lp/mm时所有视场均大于0.2,在激光波段0.7视场以内弥散圆直径小于0.6 mm,且该系统结构紧凑,既能满足目标搜索在捕获阶段的探测视场比较大的要求,又满足目标识别跟踪阶段的高分辨率要求,具有一定的实用价值。     

主动雷达/红外成像复合制导关键技术

单一体制的反舰导弹制导方式已不能适应现代海战的作战需求,因此发展多模复合制导技术,提高反舰导弹的目标识别能力、抗干扰能力和突防能力就成为反舰导弹导引头技术研发的重点。针对主动雷达/红外成像的复合制导方式,探讨了分口径技术与共口径技术两种不同复合方式的特点,指出同轴共口径是主动雷达和红外成像传感器布局的理想方式和发展方向。采用时空配准、融合检测、数据关联、融合识别与跟踪等复合信息处理技术,可实现复杂环境下对目标的有效地捕获与跟踪。     

激光雷达与被动红外复合成像光学系统

凝视焦平面成像已成为被动红外成像的主要研究和应用方向，而激光成像雷达又是比被动红外具有更高分辨率、且能成三维像的更前沿的成像技术，两种体制复合将有利于目标的跟踪、识别和定位．为此，世界上许多国家都在研究这一双模复合体制．在激光雷达和被动红外复合中，光学天线的选择和设计是一项关键技术．     

反舰导弹红外成像导引头跟踪器预处理算法研究

红外自动目标识别是当前智能化图像处理及应用开发的前沿关键技术,低信噪比条件下对运动目标的检测性能在很大程度上依赖于红外图像预处理。本文根据反舰导弹红外成像导引头总体技术指标要求,结合现代红外图像处理技术的发展水平,提出适合对海面运动的中小型舰船目标边检测边跟踪（TBD）红外图像预处理算法,外场跟踪试验结果表明：对于处理信噪比较低的运动舰船目标,该算法简单有效,但工程上如何自动捕获并且稳定跟踪舰船目标,还有待于作进一步的研究。     

空间CCD凝视成像跟踪系统的作用距离分析

在充分考虑了空间背景光辐射特性以及漫反射目标对相干光和自然光的不同反射特性的基础上,利用信号检测的统计学方法,导出了空间电荷耦合器件(CCD)凝视成像跟踪系统分别在激光照明主动跟踪模式和太阳光照明被动跟踪模式下的作用距离表达式。结果表明,空间CCD凝视成像跟踪系统在脉冲能量为1mJ的激光照明主动跟踪模式下可对1m2空间漫反射目标实现10km量级范围内的跟踪;而利用太阳光照明的被动跟踪模式下的跟踪距离可达几百千米。     

红外/激光共孔径双模导引头光学系统设计

为解决在扩展防空(EAD)和弹道导弹防御(BMD)下自主式制导,目标检测、分类及识别等问题,介绍了一种新型的设计原理,在使用同一接收孔径的条件下,将红外成像传感器和激光雷达成像传感器整合为一个小型的导引头,并设计了其中的光学系统。通过红外传感器探测场景,识别出再入飞行器,给激光雷达指示选择的目标,激光雷达用高功率的激光脉冲照亮所选的目标,目标反射的激光由接收光学系统成像到焦平面上。接着,以快照方式对图像采样,从而得到三维信息(角度-角度-距离)。整个系统采用卡式光学系统结构,通过二色分光镜作为分色面,实现了激光接收与红外成像的共口径,给光学设计带来方便,给出了系统结构参数确定的方法,并用CODE V光学设计软件设计了光学系统。所设计的光学系统具有较好的成像质量,可满足系统的性能要求。     

地面目标激光回波特征实验研究

对地观测激光扫描成像直接利用激光回波信息生成目标的灰度像，进行目标分类识别，因此，需要研究并建立激光回波特征与地面目标特征之间的关系模型。运用对地观测激光成像原理试验系统的实验结果分析了地面目标的脉冲激光回波的功率与波形等主要特征，探讨了目标后向散射率特性。通过机载信息获取与数据处理得到了由激光回波生成的局部区域灰度像，并且与被动红外成像结果的比较初步得到了地面目标与其激光回波特征之间的关系，从而为地面目标的激光三维成像与分类识别提供了部分技术支持。     

一种精确制导用凝视红外成像系统设计

文章对红外成像制导技术的原理进行了简要论述,分析了弹用红外成像系统的主要特点,并重点介绍了一种基于凝视焦平面器件的小型化弹用红外成像系统设计方案,该方案具有一定的技术优势,其开发模式有助于缩短高技术武器装备的开发周期,降低前期开发成本.最后对红外成像制导技术未来发展方向进行了简单讨论.     

陀螺仪对激光导引头跟踪精度影响研究及改进

根据陀螺激光导引头有源欺骗式干扰试验效果,分析了陀螺仪系统振动对导引头跟踪精度的影响,并对产生机械振动的原因进行了深入研究。提出了陀螺仪系统减振控制设计方案,通过试验验证了该方案的有效性,从而提高了导引头的跟踪精度。     

LFMCW主动导引头数字接收的设计

针对线性调频连续波(LFMCW)主动导引头的零中频回波特征,提出了一种基于数字正交混频和高抽取率数字滤波的数字接收方案.与传统模拟接收方案相比,数字接收不仅降低了硬件实现的复杂度和体积,解决了I/Q通道幅相不一致的问题,而且可以显著减小后级信号处理的数据量.另外,通过数字接收频率和滤波带宽的实时调整,可以利用同一数字接收结构满足导引头目标搜索和跟踪的不同需求.系统实现表明该方案结构紧凑、控制灵活并且性能稳定,能够满足弹载小型化、低功耗和高可靠性的要求.     

非制冷型640×512面阵红外导引头光学系统设计

为了增大视场角、提高探测距离,本文设计了一款采用640×512面阵非制冷机芯的红外成像导引头.首先分析了红外成像导引头多种结构型式,结合本文设计要求的特点,选择了万向支架式的结构型式;其次对红外导引头光学系统进行像质优化,并对框架角及盲区的满足情况开展分析;最后以实物样机的试验情况,说明此红外成像导引头成像质量良好,能...