基于激光技术高炮模拟训练系统设计

运用二维浮动平台技术、传感器技术、激光技术等研制新一代高炮激光模拟实弹系统。实时采集火炮转动瞄准的方位角、射角和向量式瞄准具的相应工作参数。将瞄准具的工作参数转换为射弹飞行时间,计算出火炮发射时的高角,通过浮动式控制平台控制激光发射器消除高角和提前量角,等待射弹飞行时间以后发射激光,完成激光在空间和时间上对炮弹弹道的模拟。     

激光制导导弹射击模拟器

激光射击模拟器用于模拟制导导弹。带有目标跟踪瞄准具的激光发射机,在模拟导弹的最短飞行时间内。对瞄准光路重复发射各种角差的激光编码信号。接收目标反射激光信号的接收机,被连接到译码和解码装置,以便计算目标与瞄准具的瞬间角差,井在最短飞行时间内计算这些差值。命中指示装置灵敏地控制计算结果。而该装置又包括:比较角差装置,该装置具有存储最大容许角差数和/或具有连续测量实际目标距离,计算可见典型目标大小的功能,连续显示相对目标位置和瞄准跟踪点的装置;在最短飞行时间内计算时间平均值的装置。     

激光点火与其他点火方式在火炮中的分析研究

激光点火作为一种技术,已广泛实验应用于多个领域。激光点火应用于火炮发射技术,是对常规底部底火点火方式的革新。除激光点火方式外,还有等离子体点火方式以及场畸变点火方式等。介绍了各种点火方式的系统组成、实验结果,说明激光点火技术的可靠性和良好的弹道性能,以及激光点火、等离子体点火、场畸变点火及其组合技术在火炮发射中应用的可行性。     

激光推进自由飞行实验

为了解决激光推进自由飞行演示中飞行器垂直飞行的稳定性问题,设计了旋转发射平台装置。在飞行器起飞前,给其施加一定的转速。当转速达到700 r/m时,质量为4.2 g,焦距为10 mm的抛物面型飞行器在单脉冲输出能量为13 J,重复频率50 Hz的TEA CO2激光器的推进下,成功实现了重复频率脉冲激光推进竖直自由飞行演示。飞行高度达到2.6 m,飞行持续时间为1.75 s。结果表明,在激光输出能量一定的情况下,通过提高飞行器的转速,可以提高激光推进自由飞行演示中飞行器的稳定性,从而适当地提高飞行高度。     

旋转飞行靶激光辐照参数解析求解

激光辐照参数是研究激光对飞行靶目标毁伤效应的基础,主要包括辐照中心点位置、辐照面域和功率密度分布。以激光辐照水平匀速运动和抛物线运动的旋转圆柱体靶为背景,假定激光辐照飞行靶交汇场景,给出交汇目标参数,建立激光辐照交汇模型;推导出辐照中心点位置、辐照面域和功率密度分布等辐照参数的解析表达式。仿真结果表明:辐照参数是随靶目标飞行不断变化的量;激光功率密度分布为参数不断变化的三维椭圆形高斯函数;靶目标旋转会引起辐照中心点位置和辐照面域的变化,进而对温度场分布和激光毁伤效应产生一定的影响。解析求解结果为研究激光对飞行靶的辐照效应奠定了参数基础。     

国外简讯

直升机夜间瞄准系统 据《IDR》1986年第9期报导,休斯飞机公司的电光和数据系统分公司已研制一种新的瞄准系统.可以使直升机飞行员昼夜连续完成战斗出击.该系统叫做Cobra-NITE(或C-NITE),包括一台装在炮塔内的前视红外装置.系统可让射击手通过黑暗、烟、薄雾和不良气候看见目标,从而发射陶式反坦克导弹并以高的精度引导火箭和火炮射击.瞄准具还装有一台激光测距仪和一台激光教练装置,从而能够昼夜发射新的陶工导弹.第一台预生产瞄准具已交给贝尔直升机特克斯特郎公司在“眼镜蛇”直升机上进行飞行试验.试验和评价(包括昼夜发射陶式导弹)正在进行中.第一批瞄准具的生产合同可望在1986年秋季签订.C—NITE还装     

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.     

激光卫星测距参数分析的软件测试平台设计

现有激光微型测距参数分析软件的测试工具测试结果误差较大,结果精度不高,为此设计激光卫星测距参数分析的改进软件测试平台。根据测试平台中用户接口的多样化特点,引用了实时协处理技术,构建一种MIMD结构的多计算机系统,以此来解决全局同步、测试节点间的通信等问题。在设计测试平台的整体框架以及分析各个模块详细功能的基础上,运用激光卫星测距器获取通信网络中的用户侧和网络侧数据,并根据场景调整相关用例对被测试的设备进行测试。实验结果表明,所设计平台测试精度较高,说明该平台具有较强的适应性以及可开发性。     

机载激光指示器系统的视轴校准

本文叙述了波长为1.06微米的激光指示器同目视光学望远镜、TV、和FLIR(前视红外仪)瞄准具视轴校准的几种技术。一种原理可用于上述三种类型的视轴校准,即使是在激光指示器与视轴校准模件处于相对运动的飞行状态下,也同样适用。工厂专门研制了一种装置,包括CO2激光器、反射光束扩束望远镜、以及磷光热成象盘,用于对视轴校准模件的激光输入轴和FLIR瞄准具输出轴进行精确对准。本文用机载传感器的视频图象和发射导弹试验结果来描述视轴校准模件的工作和效果。     

基于BP神经网络的20CrMo钢激光强化工艺参数优化控制

以激光功率P、光斑直径D、扫描速度V等为输入参数,非相变硬化处理、相变硬化处理和熔凝处理等为输出参数,对材料为20CrMo合金结构钢进行激光强化处理工艺控制优化研究。通过大量试验与计算机模拟分析和对比,建立了激光工作参数与材料表面强化关系的BP神经网络工艺优化模型。经过与实验数据的比较,运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别和保证工作表面的质量,真实反映了激光加工工艺规律。     

高炮应急射击时一种新的火控诸元求解方法

目前高炮应急射击时主要有两种火控诸元求解方法:视在航路法和陀螺仿真法.前者目标航向角、俯仰角对角度测量误差过于敏感;后者则是建立在圆周运动假定下,对于沿直线飞行的目标存在模型误差.针对前述不足,提出了一种新的适用于高炮数字化瞄准具的应急射击诸元求解方法,特点是在目标匀速直线运动假定下,由装定的两个距离光环(指示距离环、开火距离环)求得目标速度和航捷点斜距,再结合瞄准线角速度信息得到瞄准线提前角,最终解算出射击诸元.理论分析表明:一方面,在相同的目标速度误差影响下该方法的提前量误差比视在航路法的提前量误差减小一半,以至于诸元误差对角度测量误差不敏感;另一方面,该方法较陀螺仿真法具有模型优势,模型误差不再是影响射击诸元误差的重要因素.最后,仿真结果证明了该方法的有效性.     

一种激光模拟高炮实射训练中的编码通讯技术

针对目前广泛应用的激光模拟高炮实弹射击训练中,存在仅能指示是否命中,而不能具体区分的问题。通过对激光脉冲的分析,提出了一种采用非等间隔脉冲发送、混合编码、分位存储等方式的编码通讯技术实现方案,并给出了以单片机为核心的系统软硬件设计方法,成功地再现了各炮班在激光模拟高炮实弹射击训练的真实场景,达到了区分各炮手或炮班训练水平的目的。     

基于压缩感知的宽频段二维DOA估计算法

针对2维DOA估计问题,该文提出一种基于压缩感知(CS)的宽频段2维DOA估计算法,能够同时得到多个窄带信号的中心频率、方位角和俯仰角。首先利用方位向和俯仰向的空间频率分别建立过完备稀疏字典,然后通过对阵列接收数据的压缩采样得到空间频率的高分辨估计,最后通过空域滤波实现中心频率、方位角和俯仰角之间的匹配。理论分析表明,该算法具有较高的估计精度与分辨力,对信噪比(SNR)要求不高,无需多维搜索过程,且经过压缩采样降低了运算量。仿真结果验证了算法的正确性与有效性。     

一种星地激光通信载荷预对准算法研究

提出了一种基于GPS实时轨道预报计算星地激光通信载荷预对准方位俯仰角度的算法。算法考虑了卫星在轨运动过程中卫星姿态的变化及星地载荷安装角度的影响。对算法进行了软件仿真,给出了卫星经过地面站过程中星地载荷方位俯仰角度随时间变化曲线。利用专业星地链路分析软件STK(satellite tool kit)完成了算法的对比验证,对验证结果进行了分析,结果表明,算法能够准确计算星地载荷方位俯仰指向角度,与STK软件计算结果一致,具有很高的实时性与准确度。     

多光束周视激光引信与定向战斗部的配合

为满足定向战斗部对多光束周视激光引信的延时和方位要求,针对引战配合问题,依据激光探测原理建立了弹目交会过程中最佳起爆延时和最佳起爆方位角的数学模型。仿真结果表明：所建立的最佳起爆延时与方位角模型正确,且与弹目视线角、目标初始方位角、弹目间距、弹目相对速度、破片飞散速度、目标和弹体外型参数等信息有关。根据多光束周视激光引信系统提供的信息参数,可计算出最佳起爆延时与最佳起爆方位角,能够控制战斗部适时定向起爆,实现对目标的有效打击。     

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪可以获取目标的全部偏振信息,但是偏振探测仪器自身的误差会影响测量结果的准确度,因此需要对测量仪获取斯托克斯矢量[S0,S1,S2,S3]时的测量误差进行分析。首先,研究了偏振光学中斯托克斯矢量相关理论;其次,介绍了基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的工作原理和测量原理。然后,分析了测量仪获取斯托克斯矢量时的误差源。最后,仿真分析了该误差源对斯托克斯矢量和目标偏振信息（偏振度、椭率角和方位角）的影响。最终仿真结果表明:波片相位延迟量5时,偏振度和椭率角的相对误差为1.16%、4.55%,波片快轴方向相对于x轴的角度为2时,方位角的相对误差为7.68%;CCD探测器的噪声信噪比为40 dB时,偏振度、椭率角和方位角的相对误差约为1%。分析结果为实验装置元件参数的选择提供参考依据,为基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的优化提供理论支持。     

λ/4波片与λ/2波片组合在调整偏振态势中的应用与分析

线偏振光通过前后摆放顺序不同的λ/4波片和λ/2波片，其出射光的偏振态将被改变，偏振态的变换在激光偏光技术和光信息中应用越来越广。文章利用矩阵光学方法分析按一定方位角摆放的λ/4波片和λ/2波片，在线偏振光通过后的偏振态变化，主要给出了获得椭圆率角不变、椭圆方位角可连续变化和椭圆率角可连续变化、椭圆方位角不变的椭圆偏振光的方法。     

基于BP神经网络的小角度井斜方位角误差补偿研究

井斜角与方位角是井眼轨迹计算中的主要测量参数,然而与常规井斜时方位角误差相比,小角度井斜下测斜仪的方位角测量误差更大。为了提高测斜仪在小角度井斜下的方位角测量精度,基于BP神经网络算法对5°~10°小角度井斜下方位角的测量进行了补偿。文中以标准井斜角和实测方位角构成的二维向量作为输入,以标准方位角构成的一维向量作为输出,建立了双入单出网络模型。采用随机选取的方式将学习样本分为训练集与测试集,使网络具有较好的泛化能力。仿真测试结果表明,该BP神经网络误差校正模型运行稳定,补偿精度达到10^-6,可将小角度井斜下方位角的测量精度从±5.3°提高至±1.7°以内。     

任意方向平面波入射下有孔箱体屏蔽效能的估算*

根据Robinson 等效传输线理论,估算了有孔屏蔽箱体在任意入射方向平面波照射下的屏蔽效能。该 方法将任意入射方向平面波的传播矢量和电场矢量分解,使得复杂模型等效为两个不同极化方向平面波垂直入射 箱体开孔平面的简单模型,从而推导了计算屏蔽效能的一般表达式。数值仿真结果与CST 软件仿真吻合较好,验证 了方法的有效性。分析了平面波入射仰角和方位角对有孔箱体屏蔽效能的影响,数值结果表明:在0°~90°范围内, 箱体屏蔽效能随着平面波入射仰角的减小而增大,随着平面波入射方位角的减小而减小。