舰载烟幕弹遮蔽效能的仿真研究

施放烟幕是对抗光电制导武器的重要手段,而烟幕遮蔽性能是烟幕弹的一个最主要的测试指标。烟幕的遮蔽干扰效果可以通过数学模型加以计算和预计,本文在建立烟幕透过率、烟幕遮蔽面积测量仿真模型的基础上,通过计算机仿真对烟幕遮蔽效能进行了分析,并根据仿真结果得出了烟幕遮蔽面积、透过率随时间变化的一般规律。     

微米铜粉对红外、10.6 μm激光的衰减性能研究

为选择一种能够遮蔽红外与激光的烟幕干扰材料,在烟幕箱中测试了组分配比不同的微米铜粉的红外与10.6 μm激光烟幕透过率,当烟幕浓度为1.0 g·m-3时,1~3 μm,3~5 μm,8~14 μm红外的透过率均小于30%,10.6 μm激光的透过率小于20%,红光铜粉、青红光铜粉和青光铜粉对红外与10.6 μm激光的衰减能力逐渐增强;同时测试了微米铜粉对红外热像仪的干扰效果,浓度为2.0 g·m-3时,青光铜粉能够完全遮蔽红外热像仪。     

红外烟幕遮蔽效果的评价

本文从红外烟幕干扰机理出发，分析了采用透过率评价红外烟幕干扰热成像效果的局限性，提出光学传递函数是一个能真实客观反映遮蔽效果的评价参数。最后给出室内测量烟幕传递函数的方法。     

一种红外烟幕三维建模仿真方法

根据红外烟幕的遮蔽原理, 结合红外烟幕消光模型和扩散模型建立红外烟幕三维空间的透过率模型。针对传统烟幕遮蔽效果仿真方法的局限性, 提出一种三维空间透过率的仿真方法,并对其进行数值计算与仿真验证。研究结果表明, 探测器观察到的目标图像是多层透过率叠加的结果, 遮蔽效果优于传统方法, 对工程应用更具意义。     

红外烟幕遮蔽效果的评价

本文从红外烟幕干扰机理出发，分析了采用透过率评价红外烟幕干扰热成像效果的局限，提出光学传递函数是一个能真实客观反映遮蔽效果的评价参数。最后给出室内测量烟传递函数的方法。     

多波段水雾的遮蔽效应研究

基于随机介质中波的辐射传输理论,采用蒙特卡罗数值模拟方法,研究了多波段水雾层的最佳遮蔽问题.数值模拟了满足对数正态分布水雾的质量消光系数随入射波波长、水雾粒径变化的关系,并与文献中单次散射数据进行了对比;计算了激光在水雾中透过率与波长、水雾宽度以及不同数密度的关系.结果表明,数密度比较大时,必须考虑多重散射;水雾的粒径选取与被遮蔽激光波长相近,就可以得到最佳遮蔽效果;而且用反射率或透过率能更方便的反映烟幕的消光性能,这对烟幕遮蔽性能的研究具有重要的理论参考价值.     

烟幕透过率测量系统设计研究

从烟雾干扰效果的测试与评价的方法入手,针对目前野外动态烟幕透过率的测试大多数采用单一通道方式的现状,提出了多通道烟幕透过率测试技术,并设计了一种用于测量透过率的系统,实现多通道烟幕透过率测试的几种技术途径,试验结果与理论估计情况基本一致.     

烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征

红外成像探测、侦察与制导技术在现代战争中地位显著。为定量表征发烟剂和发烟装备形成的烟幕对红外热像仪的遮蔽效果,详细论述了各种表征参数的测试过程及计算方法。消光系数和总遮蔽力均是评价烟幕遮蔽性能的特征参数,在烟幕箱实验条件下,烟幕粒子容易实现均匀分布,测得的消光系数和总遮蔽力较为准确,所以二者可作为定量表征参数,它们是实验室筛选发烟剂的依据;在野外实验条件下,烟幕粒子的运动状态受气象条件影响很大,很难直接测量消光系数和总遮蔽力,但可将透过率、有效遮蔽时间等作为烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征参数。     

纳米银粉的红外消光特性研究

在容积为20m3的烟箱中分别喷撒30g纳米银粉,通过测量其在不同时刻的激光透过率和烟幕质量浓度,测得纳米银粉对1.06μm近红外和10.6 μm远红外激光的质量消光系数分别为1.833 m2·g-1和1.474 m2·g-1;利用红外热像仪测试了纳米银粉在8～12μm波段对靶标红外热像的遮蔽效果.结果表明,纳米银粉对双波长红外激光系统、红外热像仪均具有显著的干扰作用,是一种极具潜力的宽波段烟幕干扰材料.     

纳米碳纤维烟幕红外消光性能研究

利用烟幕箱测试分析了纳米碳纤维作为烟幕干扰材料的红外消光性能.在容积为20 m3烟幕箱中喷洒20g不同尺寸分布的纳米碳纤维,通过测量激光透过率和烟幕浓度,得到纳米碳纤维对1.06μm和10.6μm两种波长的激光最大质量消光系数分别为2.1304m2·g-1和1.2362m2·g-1;利用红外热像仪通过对靶标图像的观测记录,表明纳米碳纤维烟幕在8μm～12μm波段也具有显著的红外图像遮蔽能力.     

动态烟幕透过率测试方法研究

从分析烟雾干扰的机理入手,针对目前野外动态烟幕透过率的测试大多数采用单一通道方式的现状,提出了多通道烟幕透过率测试技术,克服了单通道动态烟幕透过率测试随机性大的弊端.实现多通道烟幕透过率测试的几种技术途径,单一辐射源扫描式测试是其中最具有可行性的测试方法.     

激光关联成像在烟幕条件下的实验研究

烟幕是一种复杂且特殊的散射介质,穿透烟幕成像是一项具有广阔应用前景的课题。为探究计算关联成像技术在烟幕环境下的抗散射性,设计烟幕箱结合计算关联成像的实验系统,在静态与动态散射的环境下进行了实验,得出了计算关联成像在探测路径存在静态与缓慢变化的动态烟幕情况下可实现成像的结论;针对快速动态烟幕条件下的成像降质问题,提出了逐点补偿方法。由于在动态散射的情况下光强涨落掺入了额外的衰减因素,利用获得的以特定频率投影特定帧的强度值可追踪衰减系数的变化,将原始光强值除以衰减系数得到校正后的光强值。该方法在低投影频率的条件下具有优势,通过对比得到了该方法的适用条件。     

红外烟幕遮蔽效果测量与评估

通过对红外烟幕遮蔽效果测量方法的研究,结合理论计算、内场仿真和外场海上试验,详细给出了遮蔽效果的几种不同评估准则,该研究将对烟幕弹的有效使用及评估起到很好的借鉴作用．     

激光双截面转速波动法监测转轴动态扭矩

基于激光多普勒效应和转动动力学原理,提出一种直接监测转轴动态扭矩的新方法,并建立了数学模型。通过构造光学测试系统使4束高相干激光投射到转轴轴段两截面上4点,具有多普勒频移的反射光在光电探测器上发生混频,光电流频差正比于角速度。测得相邻时刻两截面的瞬时转速,得到轴段转速波动值及两端面相对转速波动值,进而实现转轴动态扭矩的直接监测。实验验证了该方法的可行性。与传统方法相比,该方法实时性强,具有较宽的动态范围,对动态扭矩的识别值提高了5%~10%,反映了转轴扭矩波动的动态特性。     

烟幕干扰激光末制导炮弹的仿真研究

随着精确制导武器的大量应用,实现了常规弹药集群攻击模式向制导弹药精确打击模式的转变,从而达到了最优的作战性价比,其激光武器被广泛应用于军事领域,为有效对抗激光武器,烟幕弹以性价比高等优势受到各国的青睐。以烟幕干扰激光末制导炮弹为例,研究了激光末制导炮弹的制导原理,烟幕干扰激光末制导炮弹的原理,将烟幕对激光导引头的遮蔽效果引入到外弹道仿真过程,以脱靶量为指标,建立了干扰系统仿真模型,实现了烟幕对抗激光末制导炮弹的干扰仿真研究。研究结果表明,该仿真系统可以为烟幕弹对付激光末制导炮弹提供最佳干扰策略,为典型烟幕弹药的作战训练和效能评估提供辅助决策。     

激光后向散射式烟幕粒子测量方法研究

烟幕干扰是光电对抗防御来袭光电精确制导武器的重要手段,烟幕干扰对抗效能与实际气象条件、布放密度、防御目标特性等密切相关,实时测量烟幕的消光特性是评估烟幕干扰对抗效能的基本要求。本文对烟幕粒子的激光Mie散射机理进行了分析,建立了激光后向散射层析断层反演烟幕消光系数模型,通过试制的激光后向散射层析断层测量系统对三种典型烟剂发烟后烟幕消光系数进行了测量,结果表明该激光后向散射层析断层可有效对烟幕消光特性进行遥感测量,可为光电对抗烟幕干扰效果实时测量及效能评估提供支撑。     

基于辐射传输的M'波段大气透过率实测和误差分析

采用自制的M'波段（4.605~4.755 m）红外辐射测量系统对阿里观测站、德令哈观测基地和怀柔观测基地的大气辐射进行实地测量,并对结果进行拟合和误差分析。首先,基于黑体定标结果和辐射传输方程,得到输出有效读数与平均大气透过率和天顶角的关系公式;在三个站点对不同天顶角下的大气红外辐射进行扫描测量,利用上述公式,拟合出M'波段平均大气透过率。结果表明,三地透过率的加权平均值分别为0.805、0.758、0.650,透过率随时间的起伏分别为0.081、0.250、0.073,高海拔的阿里观测站透过率最高。用MODTRAN软件模拟的平均透过率分别为0.851、0.805、0.615,与实测结果接近;误差分析表明:有效读数越大,传递误差越小,此方法的理论误差优于10%。文中提供了一种不依赖气象数据,实时获得大气透过率的方法。     

激光干涉视力仪及其应用研究

介绍了利用双光束干涉法检查眼底视觉功能(分辨力)的基本原理,描述了我们研制的激光干涉视力仪的光路系统,以及对眼科常见病90例,125只眼的检查结果,指出了“星点闪烁”现象在眼底视觉测定中的重要意义。     

红外烟幕透过率测量原理及其精度分析

介绍了红外烟幕透过率测量的三种方法．重点分析了影响多点测量法、逐点测量法测量精度的因素,并对其测量精度进行了比较,提出了三种测量法在使用时应注意的问题．