激光近炸引信测距能力的光学测试方法研究

激光近炸引信距离控制精度是导弹炸点控制的保证,是实现引战配合的前提.目前,激光引信距离控制精度测试主要利用"距离仿真"的光电法来实现,由于光电法存在最小启动距离且分辨力低,不能满足激光近炸引信测试要求.文中提出一种检测激光近炸引信测距能力与测距精度的方法.利用光在光纤中走过的光程来模拟激光回波走过的光程,通过调节直角棱镜组之间的距离来进行光程的精确调节,从而利用光在测试系统中走过的光程来模拟目标反射回波,实现精确的动态距离仿真.对距离仿真系统的最小测试距离和精度进行了分析.     

对激光近炸引信的干扰技术

激光近炸引信对抗技术主要采用高重频激光有源干扰技术，由激光干扰机对来袭导弹发射高重频激光干扰脉冲，使激光干扰信号在远距离上提前进人激光近炸引信的接收视场，以压制真正的目标回波信号，形成有效的距离欺骗，引起导弹的早炸．还可采用激光无源干扰技术和强激光致盲干扰技术，或阻断激光近炸引信的光路传输，或形成空中假目标，或将激光近炸引信的光电探测器致盲。     

激光近炸引信目标特性测试方法分析

武器装备的设计原则是力求实现装备与作战环境的最佳匹配。只有把目标放到特定环境中研究,所得结果才有实用价值。激光近炸引信目标特性测试包括目标与背景激光反射的空间特性和时间特性测试。从工程实际出发,分析了激光引信目标特性测试的原理、方法、数据与建模技术,并重点介绍了对地面目标激光引信目标特性测试的有关问题。     

激光近炸引信对抗技术

本文介绍了激光近炸引信的基本工作原理，并讨论了对激光近炸引信实施激光有源干扰和无源干扰的技术途径。     

高功率窄脉冲激光发射电路分析

激光发射电路是激光近炸引信系统的重要组成部分,其技术指标直接影响整个激光引信系统的工作性能.实现激光的高功率、窄脉冲是提高激光引信系统作用距离、动态探测精度和抗云雾干扰能力的重要手段.但是,由于受激光器、驱动电路分布参数和工艺技术的影响,当激光脉冲宽度窄到一定程度时,激光脉冲峰值功率明显下降,要实现小体积的高功率、窄脉冲激光发射将面临许多实际问题.针对这一现象,从理论上对激光发射电路进行了分析,通过PSPICE软件仿真提出问题的所在,即激光器的寄生电感和放电回路杂散参数的存在严重影响了激光脉冲前沿速度和峰值功率.从驱动电路设计、元器件和激光器的选择与电路板布局布线出发,给出了相应的解决方法.     

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     

激光引信炸点控制精度分析

前向激光引信可以实现对目标距离的持续探测,并利用距离信息控制炸点,炸点控制偏差是影响防空导弹作战性能的关键指标,因此需要对激光引信的炸点控制精度进行分析。基于制导引信一体化（GIF）和交会段匀速运动的假设,分析利用时序测距进行炸点估计的全局可观性,获得测距值存在满足零均值加性高斯分布误差时炸点控制精度的克拉美罗界（CRLB）,仿真结果验证了所得结果的正确性,并通过数值计算方法对影响炸点控制精度的脱靶量、起爆角、空间采样率等系统参数进行了分析。这可为距离高分辨激光引信的设计提供参考。     

基于反辐射导引头信息的近炸引信目标识别研究

为提高反辐射导弹近炸引信目标识别能力,提出了一种融合导引头信息与激光近炸引信信息的目标识别方法。在分析导引头与引信信息的一致性与冲突基础上,应用D-S证据理论综合利用导引头与引信信息判定导弹从目标上方掠过或落于目标前方;对于导弹掠过目标的情况,采用Dempster规则融合导引头与激光近炸引信测得的目标信息,以正确识别出目标雷达。研究结果表明,基于D-S理论的制导与引信信息融合方法,可以有效地判别弹目交会情况并以较高的概率识别出目标。     

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。     

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。     

一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术

针对空空导弹激光引信易受云烟雾、地海杂波干扰的问题,提出了一种适用于空空导弹的激光灰度成像引信技术。采用推扫式线阵成像探测方式,即随着弹目交会运动并根据激光回波幅度对目标逐行扫描灰度成像。通过渐进式目标识别算法处理逐行累积而成的灰度轮廓像可实现激光引信精细化探测,从而提高其抗干扰的能力。原理样机试验验证数据表明,激光灰度成像技术可较好地运用到激光引信中,验证试验获取的图像、数据,为激光引信抗干扰研究提供了技术储备。     

激光引信在防空导弹高效引战配合中的应用研究

激光引信通过周向多通道布局可以实现对导弹类目标的无盲区探测,以轮流主动窄脉冲探测方式,能够获得弹目距离、脱靶方位、目标类型等信息,同时因其窄波束、无旁瓣的特点具有较小的启动区散布,为防空导弹的高效引战配合提供了重要技术途径。在分析防空导弹引战配合影响因素的基础上,设计了一种基于八通道周视激光引信的引战系统总体方案,融合了激光引信测得的弹目距离、脱靶方位和目标类型等信息。典型弹道条件下的引战配合仿真计算结果表明,单发杀伤概率在有激光引信信息时最多可提升10%以上,可为防空导弹引战系统和激光引信总体设计提供借鉴。     

激光引信新技术研究

通过对现有激光引信探测手段和探测原理的分析,为应对未来战争的需求,提出一种新的激光引信技术——逆合成孔径成像激光引信。逆合成孔径成像激光引信能够在导弹高速运动的情况下,通过导弹与目标的相对运动完成对目标的瞬时成像并引导导弹完成对目标的精确打击,具有重要的军事应用价值。     

弹道导弹激光引信方案设计

激光引信在弹道导弹上的作用是控制弹头战斗部的爆炸高度，由于弹道导弹面临的作战环境复杂、战术使用要求高，因此装备在其上的激光引信应达到一些特殊的技战术指标要求，如高重复频率、远测程等。为此采用了二极管泵浦固体激光器、高灵敏探测组件，运用优化背景抑制、抗干扰信号处理和目标识别等多种先进技术，设计了一种适用于弹道导弹的激光引信方案，所设计的激光引信具有体积小、质量轻、抗干扰能力强、测距精度高等优点，能够较好地满足弹道导弹爆炸高度控制的要求。     

周视激光引信超低空探测地面回波特性研究

周视激光引信在超低空探测中采用距离波门压缩技术实现抗地杂波能力。针对波门压缩技术需利用地面回波精确、稳定测高的需求,研究了周视激光引信超低空地面回波特性。建立了周视激光引信超低空对地探测模型,利用双向反射分布函数,推导了周视激光引信在时域上接收的地面回波功率方程。计算和分析了在导弹飞行高度、导弹俯仰姿态、地表反射特征等不同条件下的地面激光回波参数。结果表明,周视激光引信对地测高固有绝对误差随着探测距离的增加而逐渐变大,而测高固有相对误差逐渐变小。随着俯仰角的增大,激光回波脉冲的脉宽展宽率增大。地表双向反射分布函数镜面反射分量越大,地面回波功率对导弹俯仰角的变化越敏感。可为超低空条件下周视激光引信抗地杂波的研究提供理论支撑。     

激光引信光束布局方式的选择与分析

随着光电技术的发展,激光近炸引信已经广泛应用于面空导弹、空空导弹等领域。针对大探测场激光近炸引信在国内外导弹中的实际应用,综合目标特性、目标探测、判别要求、以及工程实践经验,根据实验结果,重点分析了其常用的四种光束布局方式的特点和适用范围,给出了不同光束布局方式的分析、比较方法。研究成果已应用于实际设计中。     

激光引信与预制破片战斗部引战配合设计

针对预制破片弹破片飞散的特点,提出了一种基于激光近炸引信控制的预制破片战斗部引战配合的设计思路。通过公式推导、Matlab软件仿真和计算预制破片战斗部对等效面积靶板的毁伤,获得战斗部理想的起爆高度。在理想起爆高度条件下,选择合适的激光探测视场进行引信设计,从而完成预制破片弹引战配合在特定条件下的最优设计。结果表明:在导弹散布误差为5 m、俯仰角为60,攻击目标特征为5 m3 m3 m的指挥车时,战斗部起爆高度在4~6 m间,命中目标的有效破片密度最大,在此起爆高度内对引信的探测概率和探测高度进行分析、计算得出:激光引信最优光束发射角在17~30。这种引战配合设计对于激光引信控制的预制破片弹的工程应用具有实际的参考价值。     

基于景象投射技术的激光引信半实物仿真系统

在激光引信的研制过程中,半实物仿真是能够较为全面地评测其工作性能的重要手段,介绍了基于激光景象投射(LSP)技术的激光引信半实物仿真(HILS)系统作为仿真试验的平台。该系统能够有效地模拟来自目标和背景的激光回波特性,并以激光阵列的形式投射到激光引信接收端,从而获取激光引信在弹目交会过程中的实时反馈信息,为激光引信的研制改进提供了可靠的数据支持。     

激光引信大视场小型化发射光学系统设计

由于受系统体积限制，目前激光引信大视场探测方式无法满足小型化结构简单的需求。针对激光引信弧矢方向无漏探测、子午方向窄视场探测的技术要求，提出了一种小型化大视场激光引信发射光学系统的设计方法，采用由三个管芯线型阵列排布的隧道结半导体激光器作为发射光源，合理选择光学视场空间布局方式，设计了三象限扇形轮流发射方式激光引信发射光学系统，其特点在于体积小、视场大、结构合理，装调简单，单路发射光学系统体积为8 mm8.2 mm15 mm，单路弧矢方向探测视场达120。设计的发射光学系统能够满足弹径为70 mm的便携式防空导弹激光引信大视场目标探测要求，解决了周视激光引信小型化的需求问题。