激光干扰CCD规则亮点分布原理研究

激光干扰CCD时光的传输过程的研究,对激光干扰CCD干扰图像的仿真、干扰效果的分析等具有重要意义。理论分析了考虑探测器表面反射时的激光干扰CCD时光的传输过程。由于透镜的作用,首先激光会聚焦到探测器表面。聚焦光会被探测器表面反射。由于CCD探测面是网格状分布,反射光的分布会被这一结构调制。反射后的光经过透镜,会成像在某些平面上。根据透镜中光的传输计算发现,因为透镜的傅里叶变换作用,光阑平面上会出现周期性的亮点分布。由于光阑平面上不透光的部分的反射,亮点会再次成像在探测器表面上。仿真了亮点被光阑平面上不透光部分的反射后,经过光阑后面的透镜又成像在探测器上的过程,得到了规则的周期性的亮点分布。实验结果验证了这一理论。     

黑体模拟真实目标温度和面积的设定

文中研究了红外对抗试验中黑体模拟真实目标温度和面积的设定过程。首先提出黑体能够有效模拟真实目标红外辐射特性所需遵守的两个原则:辐射照度相等和立体角相等;其次,依据红外理论推导了计算黑体温度的公式;最后,以歼-7 飞机（J7）作为真实目标,仿真其在不同观测角下的红外辐射特性,并且加入大气透过率和路径辐射亮度对其红外辐射特性的影响,研究了不同观测角、不同导引头与目标距离下黑体的设定温度和面积。结果表明:在两个原则都满足的情况下,黑体设定温度的变化趋势与目标辐射亮度一致,而黑体设定面积的变化趋势与目标的投影面积一致。文中的研究成果可为开展红外制导武器对抗试验提供理论依据和数据参考。     

全光纤双波长泵浦产生超连续谱的仿真研究

文中研究了全光纤结构双波长泵浦光子晶体光纤超连续谱的形成过程和基本理论。在分析了全光纤结构双波长泵浦实验方案的理论模型的基础上,依据模型采用自适应分步傅里叶法求解广义非线性薛定谔方程,相继仿真实现了双波长泵浦源的建立以及超连续谱的形成。仿真结果与文献的实验观察相吻合。由仿真结果分析表明:正是由于交叉相位调制主导下孤子自频移和孤子诱捕效应的共同作用,促使超连续谱向短波方向延伸至可见光波段,为双波长泵浦产生超连续谱光源提供理论支持。     

激光侦察告警设备作用距离仿真

提出了考虑探测概率曲线的激光告警设备作用距离的仿真方法.结合激光告警设备的探测概率曲线和大气湍流作用下的点光强起伏的概率分布,仿真得到激光单脉冲能量为10~(-5)J时,中等湍流强度(C_n~2=10~(-14) m~(-2/3))下激光告警设备的作用距离约为6.5km.实验结果证明这一方法是可行的.这一仿真解决了小孔径激光告警设备的作用距离外场评估费时费力的难题,为小孔径激光告警设备作用距离的评估提供了参考.     

地面对卫星瞄准精度受大气湍流的影响分析

分析了地面对卫星激光瞄准精度受大气湍流效应的影响。首先,提出了大气湍流作用下地面对卫星激光瞄准精度的概念。其次,采用多层相位屏的数值方法求解激光大气传输满足的抛物型方程,仿真研究了不同发射参数下地面对卫星的激光瞄准精度,结果表明:地面对卫星的激光瞄准精度与激光束的发射口径成正比,发射口径越大,瞄准精度越高;而与激光束的发散角成反比,光束发散角越大,瞄准精度越低。最后,比较研究了不同瞄准精度下到达卫星入瞳处的功率以及功率密度。研究成果可为开展地面对抗卫星的试验提供理论依据和数据参考。     

激光干扰CCD规律圆形条纹作用机理分析

在内场31.5 m的距离进行了YAG脉冲激光干扰CCD成像系统实验,首次出现了规律性圆形条纹。通过对实验过程、圆形条纹中心相对强度分布和成像特性结果分析,确定规律性圆形条纹产生的条件稳定,且是光学系统固有的;规律性圆形条纹与干扰亮斑成像特性不同。针对可能产生规律性圆形条纹的多种衍射和干涉,结合圆形条纹中心亮斑大小、圆形条纹位置分布、圆形条纹相对强度分布、成像特性和产生的可能性,进行了理论分析和实验结果对比。研究结果表明:实验中规律性圆形条纹为光学系统胶合透镜上下表面反射激光所产生的等厚干涉条纹。     

激光干扰行间转移CCD串扰现象研究

分析了激光功率密度增加到原来的10倍的时候,激光干扰行间转移CCD的串扰图像部分的灰度值并不是成比例地增加,并对串扰图像进行了仿真。由于光电二极管的溢出是不断进行的,垂直CCD的每个像元都获得所有超过阈值的像元溢出的光生载流子之和。每个超过阈值的像元溢出的光生载流子等于垂直CCD向下移动一个像元所需的时间内溢出的光生载流子。通过求解感光部分中光生电子遵守的方程,得到电子浓度增量和入射光功率的关系,进而仿真出串扰图像。仿真了激光能量为串扰阈值10倍和100倍量级时的串扰图像,仿真结果和实验结果可比。     

激光干扰行间转移CCD串扰现象研究

分析了激光功率密度增加到原来的10倍的时候, 激光干扰行间转移CCD的串扰图像部分的灰度值并不是成比例地增加, 并对串扰图像进行了仿真。由于光电二极管的溢出是不断进行的, 垂直CCD的每个像元都获得所有超过阈值的像元溢出的光生载流子之和。每个超过阈值的像元溢出的光生载流子等于垂直CCD向下移动一个像元所需的时间内溢出的光生载流子。通过求解感光部分中光生电子遵守的方程, 得到电子浓度增量和入射光功率的关系, 进而仿真出串扰图像。仿真了激光能量为串扰阈值10倍和100倍量级时的串扰图像, 仿真结果和实验结果可比。     

激光干扰红外焦平面器件的干扰图像仿真

在激光干扰的仿真试验中,要进行干扰效果评估,最直观的方法就是仿真出干扰图像.干扰图像的仿真是进行激光干扰内场仿真试验亟待解决的问题.文章研究了采用CTIA输入级电路以及CDS相关双采样预处理电路的HgCdTe探测器的干扰图像仿真.首先研究了激光干扰线阵探测器的干扰图像仿真,然后通过进一步分析串扰现象产生的原理,研究了激光功率密度分布不均匀时激光干扰面阵探测器的干扰图像仿真.分析了带背景的干扰图像仿真.     

红外成像导引头闭环注入式仿真试验系统设计及一致性分析

闭环注入式仿真是开展红外成像制导武器对抗及其复杂环境适应性试验的一种有效手段,它在传感器被图像仿真计算机和图像注入接口设备取代的情况下,采集导引头的框架角数据,实时仿真生成红外数字图像,并通过注入接口设备直接注入到导引头信息处理电路中进行试验。分析了闭环注入式仿真试验的工作原理,设计了仿真试验系统的软硬件平台、工作时序,理论计算了仿真试验系统产生的失调角延时和失调角误差,并利用搭建的仿真试验与导引头实际工作一致性分析平台,分析了因失调角延时和失调角误差导致导引头输出的偏航、俯仰角速度误差和制导精度误差。仿真结果表明:仿真试验与导引头实际工作条件是一致性的,设计的仿真试验系统较为科学合理,该结论可为开展红外成像导引头闭环注入式仿真试验提供理论支撑。