激波光学折射和反射效应对激光近程目标探测影响研究

由于飞行器超音速飞行产生的激波,对其上的激光近程探测系统的激光光波传输产生折射和反射效应,引起测距误差和杂波影响。结合光学理论,提出了一种基于激波前后空气密度比的激波折射和反射效应的简洁工程算法,并推导出激波折射效应引起的测距误差公式和激波反射效应引起的杂波功率公式,从宏观角度对上述两种效应进行了仿真计算和分析,从而为激光近程探测系统的研究提供理论依据和方法。     

关联目标几何特征的激光引信探测距离统计分析方法

针对激光近炸引信可利用的目标信息有局限、回波特征提取难度大的问题,提出了一种关联目标几何特征的探测距离统计分析方法。建立了激光引信弹目交会模型,在脱靶量、脱靶方位角、飞行速度、光束夹角和光束覆盖角固定,攻击偏角和飞行落角在一定范围内随机取值条件下,对激光引信光束探测距离进行了统计分析。利用统计分析模型验证了光束能够探测到的目标最远特征点的距离为最远探测距离的理论,仿真结果与理论分析结果一致。该统计分析模型为激光引信光束设计提供了有效的验证手段。     

基于退偏效应的尾流激光探测与寻迹方法

利用不同尺度气泡与海水介质对激光散射后退偏状态的差异性进行尾流检测并实现尾流寻迹。仿效声尾流导引的模式,通过尾流中不同密度、尺寸气泡群与海水水体的分辨达到对尾流边缘区域的识别。试验结果表明,本文的方法能够有层次地分辨不同密度、尺度气泡散射体和海水介质的回波信号,并反映出气泡密度对散射光退偏效应的敏感性。试验结果具有一定的规律性,表明该方法可以实现探测器对进出尾流的甄别。     

基于B平面参数偏差最小二乘的火星探测轨道设计

提出以 B 平面参数偏差的二范数为指标,通过迭代最小二乘设计火星探测轨道的方法。首先,通过圆锥曲线拼接猜测控制变量、目标变量初值,之后辅以微分修正,开展火星探测轨道精确设计。算例表明：研究方法只需3~10次迭代即可收敛,目标 B 平面参数位置偏差为米级,时间偏差达到秒级。此外该方法对不同探火机会有较强适应性,亦可推广至多天体借力飞行轨道设计和中途制导等领域。     

基于双光束四路探测技术的有害气体检测方法

提出了一种用于检测有害气体的新方法——双光束四路探测法。基于红外谱线的朗伯一比尔定律,采用了双光束四路探测结构,单片机数据处理以及高性能的钽酸锂热释电探测器等关键技术,能够对有害气体的浓度进行准确地测量和分析。文章详细介绍了探测器的设计原理。该探测器能够很好地补偿测量环境所产生的光、电干扰,使测量装置本身引起的测量误差达到最小化。实验中应用了宽光谱的热释电探测器,为实现多种有害气体的综合检测,提供了一种实用可行的新方法。     

阳光背景下小口径激光引信探测性能研究

为了研究阳光辐射对小口径激光引信探测性能的影响,结合大气阳光辐射传输理论和噪声产生机理,建立了光电探测器表面阳光辐射功率模型和系统信噪比模型;分析了激光探测装置和探测目标不同空间位置以及系统带宽对系统性能的影响;结果表明：探测目标与探测装置的空间位置对系统探测性能具有不同的影响：系统信噪比随着接收装置表面倾斜角θ增大而增强,当θ＜0．4 rad时,系统信噪比SNR＜5;当探测距离大于10 m时,信噪比基本为0,激光探测系统失效;目标表面倾斜角γ越小对系统的影响越大,当γ＝0．6 rad时,系统最大信噪比仅为12;选取合适的接收系统带宽对激光引信抗阳光干扰和信号接收有着重要的作用;该结果为提高系统探测性能提供了一定的依据。     

基于轨道倾角约束的小行星探测弹、轨道拼接设计研究

设计一个完整的小行星探测轨道方案需要分别对整条轨迹中的弹道段和轨道段进行优化并拼接。目前拼接设计方法中对弹道段终点约束考虑不足、设计效率低。基于实际弹道运算数据计算了指定运载火箭发射弹道对停泊轨道倾角的约束形式,并研究了火箭偏航能力和射向变化对弹道-轨道拼接后无量纲运载能力的影响。结果表明,算例中的健神星探测窗口不适合低轨道倾角发射弹道。考虑一般情况,高轨道倾角发射弹道可以更好适应飞出地球引力影响球的深空探测类任务需求。根据研究结果,提出了对未来深空探测运载火箭的设计需求。     

基于激光能量变化率的目标探测在智能反应装甲中的应用

文中在反应装甲的基础上提出了智能反应装甲,并叙述了其作用原理,且对利用激光能量及其变化率作为目标探测手段进行了理论研究,并得出该探测方法在理论上是可行的.     

基于DPSSL的激光引信光电探测系统设计

基于DPSSL(二极管泵浦固体激光器)的窄脉冲激光引信具有发射脉冲窄、峰值功率高、距离分辨力强的优点,是当前国际上激光引信发展的主要方向。本文以超窄脉冲激光引信为应用背景,介绍了一种主动近距宽视野、窄视场大动态范围探测的光电探测系统,有效提高引信的抗干扰能力。     

提高激光探测动态范围的一种方法

介绍了硅光电二极管的基本工作原理及基本特性,以此为理论基础,详细介绍了一种能有效提高激光探测系统探测动态范围的方法,即通过控制探测器的偏压,实现提高激光探测动态范围的目的。该方法简单、有效,普遍适用于各种大动态范围的激光探测。     

提高毫米波近程探测雷达测距精度的方法研究

目标运动带来的距离与速度模糊问题会使毫米波线性调频连续波近程探测雷达的测距精度大大降低。,本文提出了一种利用分数阶Fourier变换及自相关得到雷达回波信号参数,从而估计出运动目标精确距离的方法。同时,文中给出一种新的快速搜索算法,提高了计算速度,并具有较高的测距精度。与中国余数理论方法相比,该方法算法具有处理简单、计算量小等优点。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种基于偏振特征的激光尾流探测方法

对激光经气泡、水体散射后偏振特征的变化进行理论分析,研究舰船尾流的几何模型和气泡分布规律,提出了一种基于偏振特征的激光尾流探测方法。利用偏振光探测优势对探测器进出入气泡尾流的舷别信息进行分析,对所提出的方法进行了可行性实验研究。实验结果表明：偏振光探测装置可有效地分辨尾流区和非尾流区的散射光回波信号;当激光通过不同尺度、不同密度气泡区域时,探测器接收到的回波信号亦不同,且信号特征有规律可循。该方法能初步对尾流的舷别信息进行甄别,为尾流自导鱼雷探测舰船尾流从而进行目标跟踪提供了依据。     

基于CCD成像技术的绿激光反狙击系统

为解决反狙击中主动探测、准确干扰等问题,根据“猫眼效应”和新的干扰机理设计了基于CCD成像技术的绿激光反狙击系统．该系统由红外LED探测光源、CCD接收端、监控系统及绿激光器4部分组成．系统用红外LED光源代替红外激光光源模拟远距离试验效果,利用平凸透镜对红外光成像进行矫正;使用了滤光片和监控软件降低外界环境光线的影响,提高了信噪比,实现实时显示;运用绿激光致盲效应,实现了快速、准确、高效干扰;利用软件在实时显示屏上标出10,20和29m距离时干扰区域,转台带动组合的CCD和绿激光器至干扰区域实现干扰．最后通过实验验证该系统的可行性,并从理论上得出致盲激光脉冲能量与干扰距离的对应关系．     

基于变换探测功率的云雾后向散射识别

小型近距激光探测系统在遇到浓密云雾时,由于云雾后向散射严重,造成探测器无法区分实体目标和云雾干扰。针对这一问题,提出了基于功率变换的云雾后向散射识别方法。该方法通过降低探测器发射功率,利用实体目标和云雾目标在功率变化后的回波幅值是否超过阈值门限这一特性区分两者,然后在信号处理部分进一步通过回波计数的方式来确定云雾信号。实验表明:该方法在一定距离内能够较好地识别出云雾目标和实体目标。     

基于多普勒频移的抗高重频激光有源干扰

在回顾激光末制导武器干扰原理的基础上,具体论述了高重频激光有源干扰方式,提出利用多普勒频移进行抗高重频激光有源干扰的方案。该方案通过计算激光反射造成的多普勒频移效应,在接收装置增加利用激光混频技术的激光频率分析系统,能够有效准确识别激光制导信号,提高激光制导系统抗高重频激光有源干扰能力。     

基于电容与磁复合的装甲目标近程探测方法

针对低伸弹道复杂环境下对坦克反应装甲的精准定距问题,提出基于电容与磁复合的坦克目标探测方法,其中,电容探测进行精确定距,磁探测进行坦克铁磁目标识别,复合体制解决低伸弹道复杂背景环境的干扰问题。理论分析电容探测原理,通过COMSOL仿真对双电极电容探测模型的电极分布进行优化,有效提高了作用精度。理论推导坦克磁场计算式,对坦克目标周围磁场强度特性进行仿真,基于隧道磁阻设计磁探测电路并进行了实验验证;设计基于状态机的电容与磁复合目标探测识别方法,利用多特征量提高了对目标的识别准确性。开展样机实验验证,结果表明,该复合探测方法可实现对坦克目标的准确识别,达到了1 m±0.2 m的定距要求。同时针对对抗四代以上反应装甲探测距离不足的问题,设计单电极自电容探测模型及电路,进行仿真分析,结果表明,探测距离可提高至2 m以上。     

基于静电场矢量的目标方位探测方法

研究了基于静电场矢量的目标方位探测方法.基于静电感应和静电平衡机理,分析了静电场探测原理和电荷灵敏探测理论,建立了阵列电极的静电场矢量探测数学模型,通过数学仿真和模拟试验等方法,验证了静电场矢量探测的方位解算精度.理论分析和试验结果表明,在接近脱靶位置过程中该方法的方位解算精度优于10°.     

基于最速下降的火星探测机会确定方法

@@@@采用变分法推导得出指标函数的数值偏导数矩阵,进而构造出一种最速下降法,能快速确定燃料最优两脉冲火星交会机会。算例表明,该方法能从 Pork-Chop 的概略搜索结果出发,快速给出2015~2018年度的探测火星机会,其地球出发能量仅7.7498 km2/s2,火星抵达速度为2.9747 km/s,地火转移时间约208.6天。此外,最速下降法还可以作为一种通用的深空探测机会搜索与转移轨道设计方法,在金星、木星、土星等星际任务分析中发挥作用。     

多种方法探测巡航导弹的途径探讨

对巡航导弹预警探测,是拦截巡航导弹的关键和首要条件。本文讨论了对巡航导弹探测途径的基本作用和效果,说明建立红外无源成像探测与传统探测手段有机结合的综合预警探测体系可以实现远距离预警,提高对目标的发现概率。