脉冲激光近炸引信鉴相体制实验误差的研究

鉴于目前国内脉冲式激光定距系统的精度较低,小于1米,因而不能满足许多场合的需要,如云爆弹定距等。本文在参考大量文献的基础上,经过反复试验仿真,总结出了影响脉冲式激光定距体制的几个因素,并且提出了解决问题的措施。     

动态激光定距技术在迫弹上的应用研究

根据迫弹用动脉激光定距技术的特点，经过大量的试验、分析和研究，应用脉冲鉴定相体制，设计出体积小，重量轻，定距误差小于0.5米，装定方便易行的动态激光定距原理样机，为激光定距技术用在子母弹母弹开仓，云爆弹上定高起爆提供了广阔的应用前景。     

高精度激光近炸引信阈值电路设计与应用

设计了一种适合激光近炸引信的小体积新型高精度时刻鉴别电路, 采用偏置开关补偿技术来抵消因电荷积累造成的过零点漂移,即依据激光回波幅度来决定偏置电压大小。分析了改进的恒比定时方法的时刻鉴别误差,并进行了详细测试,实验结果表明:信噪比大于20 时,输入信号为0.2～2.134V,既在20.12dB 动态范围内,由输入信号幅度变化和噪声变化引起的时刻鉴别误差小于125ps,信噪比大于60时,误差小于100ps。最后将该时刻鉴别电路应用于整机系统中进行实际检测,激光重复频率20kHz条件下,20m的作用距离范围内单次定距标准偏差为1.45cm极大提高了激光近炸引信的定距精度。     

几何截断定距激光引信系统参数优化

几何截断定距激光引信因其结构简单、定距精度高、抗干扰能力较好，在低成本弹药中有较大的应用需求，其定距距离和精度与系统参数设计密切相关。为设计满足要求的几何截断定距激光引信系统参数，建立几何截断定距回波功率模型，分析系统参数的变化对工作距离的影响，揭示工作距离与系统参数的关系，并计算得到满足条件的系统参数取值区间，对比分析后得到理论上的最优系统参数d=63 mm、r=35 mrad、t=10 mrad、r=0.5 rad、t=0.45 rad，设计激光定距模拟实验平台验证设计结果，实验结果与理论一致，表明设计参数能够满足系统要求，该研究可为几何截断定距激光引信的参数设计提供参考。     

激光多档定距引信系统参数综合优化

为配合多模战斗部的多位置点起爆要求,激光近炸引信需实现在1~25 m之间的多档定距,对于非同轴的激光引信,其探测距离范围与系统参数的选取密切相关。基于系统探测距离要求,建立非同轴系统工作距离计算模型,分析激光引信系统参数变化对最近工作点和最远工作点的影响,以接收偏角和发射接收中心距为变量,在满足约束条件的情况下,利用多岛遗传算法对变量进行优化。优化结果表明:在满足约束条件的情况下,接收偏角最小为90.97°,中心距为0.03 m。搭建激光多档定距实验平台对优化的系统参数进行验证,实验结果表明,设计系统参数能够满足多档定距要求。研究可为激光多档定距引信系统参数设计提供参考。     

基于自动增益控制的激光近炸引信技术

针对脉冲鉴相体制激光近炸引信系统中回波幅值变化大、控制难的不足 ,设计了动态范围为 45dB的自动增益控制电路 ,实现了窄脉宽信号的自动增益控制。结果表明有效地控制了激光回波幅值的变化 ,提高了定距精度。     

基于FPGA和DSP的数字激光告警系统的设计

论述了基于FPGA和DSP等数字处理技术的激光告警系统的设计思想,详细阐述了数字相关检测和信号识别电路的设计原理和软硬件的实现,同时给出了这种体制激光告警系统的性能优势．     

提高脉冲激光近炸引信定距精度的研究

为了提高激光近炸引信的定距精度,减小脉冲激光回波幅度变化引起的时刻判别误差和起止信号时间间隔测量产生的误差,设计了有源CR双阈过零时刻判别方法和基于FPGA内部专用进位链构成的延迟线插入法的时间间隔测量方法,将其应用于脉冲激光引信系统,进行了测距实验研究,给出了实验数据和测量误差分析,最终得到0.17 m的定距精度。实验结果表明,在不增加脉冲激光近炸引信系统功耗、体积和重量的前提下,该方法有效地提高了系统定距的精度,满足实际需要。     

基于光电横向效应的定距仪设计与实现

本文设计的定距仪是基于光电效应的非接触性定距仪,可广泛用于工业生产中的定距测量也能替代传统的接近传感器等类似产品。设计采用了基于PSD技术的传感器夏普GP2Y0A21模块、模数转化电路及单片机为电路核心;设计中以PROTEUS仿真为平台,进行仿真设计,然后再进行实物验证,在反复验证后,本系统的设计性能参数基本不受背景光及温度的影响,定距达到26mm、分辨率0.1mm、响应时间小于10ms,能满足大部分工程应用的性能要求。     

提高脉冲鉴相激光近炸引信定距精度技术研究

激光引信是目前武器系统的一种探测控制方式。文中讲述了一般激光定距引信的工作原理 ,当引信在逐渐接近目标的过程中 ,弹目距离的变化 ,对目标回波幅度也将造成很大的影响 ,据此分析了产生定距误差的原因 ,依此提出了利用辅助发射频率来提高定距精度的方法 ,该方法对提高激光近炸引信定距精度具有指导作用     

利用TDC-GP21的高精度激光脉冲飞行时间测量技术

采用微小时间间距测量芯片TDC-GP21设计实现了高精度激光脉冲测距系统。详细论述了TDC-GP21的工作流程与外围电路,研究了光信号接收与放大电路,并对跨阻放大器理论进行了详细的理论论述与分析。同时,讨论了三角波定比延时脉冲时刻鉴别法,降低了系统对激光器回波信号幅度变化的要求。经实验测试获得了厘米量级的激光脉冲测距系统。系统结构简单,可实现程度高,精度高,功耗低,体积小,可以满足高精度距离测量需求。     

激光测高仪中飞行时间的高精度测量方法的研究

激光测高仪是测量激光脉冲的飞行时间来获得测高仪与探测目标之间的距离,因此激光飞行时间测量的准确性是衡量其系统能力的根本指标.文中阐述了时间间隔高精度测量技术及其最新进展.介绍了传统的测量时间间隔的方法的不足,引入了插入法.并采用粗测和精测相结合的方法来满足大范围、高精度的测量需求.文中详细介绍了模拟插入法、Vernier法、延时线法以及时间数字转换法在FPGA新技术中的应用.     

基于微透镜阵列的光束积分系统的性能分析

为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器(LD)光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展了系统应用范围。经实验测试,在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。     

激光扩束望远镜的光学设计

介绍激光扩束原理,阐述望远镜系统扩展高斯光束的规律。通过分析不同激光扩束望远镜系统的特性,选用卡塞格林系统来实现强脉冲激光发射系统的设计要求,设计结果不仅满足准直性要求,并且在目标距离处的光斑大小具有一定的可调节性。     

提高近程脉冲激光探测系统精度研究

为了提高脉冲激光引信探测系统对距离的判别精度,分析了主要的误差来源。利用恒比定时原理,采用浮动阈值电路来消除脉冲激光引信回波信号强弱变化造成的测距误差;同时利用引信炸高已知的特点,用测量距离和设定距离进行比较来减小±1误差。实验证明,该系统在满足激光引信体积,实时性,抗干扰,功耗的前提下,提高了测量精度。     

机抖激光陀螺检测电路前置放大器的设计与分析

首先简单介绍了激光陀螺信号特点,在此基础上设计一种实用的低噪声、大动态范围的激光陀螺前置放大整形电路。分析了该放大电路的基本工作原理,计算了放大电路的传递函数、相对误差和噪声。理论分析和实验结果表明：该放大整形电路完全能够满足激光陀螺的实用要求,并成功应用于机抖激光陀螺检测系统上,取得了良好的效果。     

激光主动探测影响因素分析

激光主动探测系统的探测效果受到众多因素的影响.针对激光主动探测的应用需求,分析了激光主动探测效果的影响因素,建立了猫眼目标发现距离的数学模型,分析了探测系统参数和环境参数对发现距离的影响,仿真研究了探测性能的制约因素.研究结果表明,激光主动探测的发现距离受到激光发散角、入射角以及大气能见度等因素的影响.对于给定的探测范围,较小的激光发散角、较小的入射角度可以增大猫眼目标的发现距离.因此,针对特定的应用环境,需要选取合适的激光探测系统参数来达到最优的探测效果.     

基于激光测距传感器的铁轨测距系统

介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DLS-A15型激光测距传感器作为距离检测设备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLS-A15型传感器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激光,铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号,然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用并行I/O口进行通讯,主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离,即为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。     

基于视觉激光切割厚板切割状态监控方法

利用光纤镜头和彩色工业摄像机实时采集激光切割厚板中切割点的图像,从彩色图像中分别选取蓝色、绿色和红色通道图像,分析各通道图像的特点和切割点的几何形状特征。首先以激光焦点在图像中的位置为中心建立坐标系,以x轴方向为起始,45°为间隔向8个方向搜索激光切割区域的边缘点,根据边缘点到坐标原点的距离信息确定激光切割方向和切割顶点;建立边缘识别用抛物线模型,根据边缘处存在灰度特征、梯度特征和方向特征设计识别目标函数,识别切割顶点两侧边缘,进而识别整个切割点处的几何形状。实验表明识别方法具有良好的适应性、准确性和实时性。     

反激光探测红外双波段光学系统设计

针对激光主动探测技术对光电设备的威胁,提出了通过光敏面倾斜设计来改变激光回波偏转角,从而提升系统反激光主动探测性能的方法。设计了一款光敏面倾斜为5的中/长波双波段反激光探测光学系统,利用自由曲面校正了光敏面倾斜引入的像差。所设计的系统工作波段为3~5 m,8~12 m。视场角为2.4,F数为2。设计结果表明,在奈奎斯特频率17 lp/mm处,两个波段传递函数均高于0.38,满足红外系统对成像质量的要求。通过反追光迹分析得出系统的被探测距离得到有效降低。