隨著精確制導(dǎo)技術(shù)的日益發(fā)展,制導(dǎo)武器不斷涌入現(xiàn)代戰(zhàn)爭中。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈作為制導(dǎo)武器的一種具有被動成像隱蔽性好、使用方便等優(yōu)點,該制導(dǎo)方式目前被廣泛應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)紅外成像系統(tǒng)在成像時極易受到激光干擾而丟失跟蹤目標(biāo),導(dǎo)彈在制導(dǎo)環(huán)節(jié)中一段時間內(nèi)丟失目標(biāo)將導(dǎo)致命中率急劇下降,因此對激光干擾紅外制導(dǎo)進行研究對武器的攻防對抗均有重要意義。為此本文首先對激光干擾紅外成像系統(tǒng)的干擾機理進行了研究�；诶硐胫茖�(dǎo)環(huán)境設(shè)計了基本制導(dǎo)模型,通過仿真探討干擾后制導(dǎo)特性的變化。在上述研究支撐下設(shè)計了真實環(huán)境下的制導(dǎo)模型和干擾模型且實現(xiàn)了不同條件下的干擾仿真。最后設(shè)計了實驗平臺為上述建模仿真和理論分析提供基本實驗數(shù)據(jù)并進行相關(guān)實驗驗證。實驗平臺涉及紅外熱源控制、運動系統(tǒng)設(shè)計、紅外圖像處理、串口控制等相關(guān)技術(shù)。激光干擾紅外制導(dǎo)主要通過干擾成像系統(tǒng)使導(dǎo)引頭無法準確定位目標(biāo)而導(dǎo)致打擊偏離。論文對紅外成像系統(tǒng)基本成像原理、激光干擾源進行了分析。設(shè)計了導(dǎo)引頭紅外圖像跟蹤算法。針對輻照飽和干擾和跟蹤精度干擾進行了理論研究并結(jié)合實驗平臺提供的數(shù)據(jù)進行了干擾原理驗證�；谶\動學(xué)和動力學(xué)基本理論對理想環(huán)境下的制導(dǎo)進行了初步仿真,通過仿真探討干擾后導(dǎo)彈制導(dǎo)率、脫靶量、過載等制導(dǎo)特性的變化。基于理想模型設(shè)計了真實環(huán)境下的制導(dǎo)模型和干擾模型并深入研究了真實環(huán)境下干擾后導(dǎo)彈相關(guān)制導(dǎo)特性的變化。設(shè)計了實驗平臺并對關(guān)鍵控制技術(shù)進行研究,實驗平臺主要由圖像采集處理系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)、紅外熱像儀、激光控制器、快門、控制軟件等構(gòu)成。運動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了±10°和±20°的俯仰和旋轉(zhuǎn),定位誤差優(yōu)于50",二軸轉(zhuǎn)臺垂直度優(yōu)于50"。紅外熱源系統(tǒng)實現(xiàn)了精度為±0.6℃的溫度控制,控制范圍為室溫到100℃。圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了 100幀/s的采集速率和5幀/s的處理速率。系統(tǒng)軟件完成對硬件的控制和數(shù)據(jù)的存儲及處理。對實驗平臺中轉(zhuǎn)臺精度、溫度控制精度、圖像采集速率和準確性進行了系統(tǒng)測試分析。設(shè)計一組激光干擾紅外成像實驗并將干擾下的制導(dǎo)模式切換時刻寫入仿真模型中研究干擾后脫靶量、制導(dǎo)軌跡等變化。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN219;E91
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紅外制導(dǎo)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光干擾技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 仿真實驗平臺研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 課題來源
    1.5 論文內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
2 激光干擾紅外成像機理研究
    2.1 成像系統(tǒng)及干擾源分析
    2.2 目標(biāo)跟蹤算法設(shè)計
    2.3 激光干擾紅外成像系統(tǒng)機理研究
        2.3.1 激光輻照飽和干擾研究
        2.3.2 跟蹤精度干擾影響研究
    2.4 本章小結(jié)
3 制導(dǎo)及干擾仿真建模研究
    3.1 制導(dǎo)仿真設(shè)計
    3.2 干擾對制導(dǎo)性能影響研究
        3.2.1 制導(dǎo)誤差和脫靶量
        3.2.2 干擾后彈著點分布規(guī)律研究
    3.3 制導(dǎo)干擾仿真建模
        3.3.1 彈體模型設(shè)計
        3.3.2 干擾模型設(shè)計
        3.3.3 碰撞檢測模型設(shè)計
        3.3.4 整體制導(dǎo)干擾仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 實驗平臺設(shè)計研究
    4.1 實驗平臺總體設(shè)計
        4.1.1 控制系統(tǒng)整體設(shè)計
        4.1.2 功能模塊設(shè)計
    4.2 實驗平臺關(guān)鍵控制技術(shù)研究
        4.2.1 溫度控制技術(shù)研究
        4.2.2 紅外弱小運動目標(biāo)檢測研究
    4.3 控制軟件設(shè)計
    4.4 本章小結(jié)
5 實驗平臺測試及實驗驗證分析
    5.1 實驗平臺介紹
    5.2 轉(zhuǎn)臺精度測試分析
        5.2.1 轉(zhuǎn)臺定位精度測試
        5.2.2 二軸轉(zhuǎn)臺垂直度測試
    5.3 溫度測試分析
    5.4 圖像處理測試分析
    5.5 激光干擾紅外制導(dǎo)模擬實驗
    5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

【參考文獻】

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1 于國權(quán);郭勁;李巖;王建軍;崔爽;;激光角度欺騙干擾內(nèi)場仿真系統(tǒng)精度分析[J];光學(xué)精密工程;2013年10期

2 沈建峰;;無線電通信與電子戰(zhàn)[J];上海信息化;2013年08期

3 張振輝;楊國來;葛建立;;末制導(dǎo)炮彈膛內(nèi)過載影響因素數(shù)值分析[J];四川兵工學(xué)報;2012年09期

4 盧發(fā)興;吳玲;;目標(biāo)散布區(qū)對導(dǎo)彈目標(biāo)選擇概率影響的仿真模型[J];數(shù)學(xué)的實踐與認識;2012年02期

5 馬連英;于力;安曉霞;錢航;易愛平;黃超;;XeF(C-A)藍綠激光對可見光面陣CCD軟損傷的實驗研究[J];激光雜志;2009年06期

6 梁薇;張科;;精確制導(dǎo)武器發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)[J];火力與指揮控制;2008年12期

7 王狂飆;;激光制導(dǎo)武器的現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展[J];紅外與激光工程;2007年05期

8 葉本志;蔡希昌;邱娜;徐世錄;;紅外制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展[J];紅外與激光工程;2007年S2期

9 馬麗華;喬衛(wèi)東;趙尚弘;蒙文;;紅外制導(dǎo)半實物仿真及目標(biāo)模擬器研究[J];計算機仿真;2007年06期

10 李華;秦石喬;賈宏進;王省書;雷兵;趙宏鵬;;紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈激光壓制干擾數(shù)學(xué)仿真評估方法分析[J];紅外技術(shù);2006年09期

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1 周建民;激光對光電制導(dǎo)武器跟蹤系統(tǒng)的干擾技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2005年

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1 謝敏燕;紅外制導(dǎo)測試裝置的研究與精度分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

2 陳煒;基于ARM平臺的紅外制導(dǎo)仿真系統(tǒng)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

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4 康杜;基于OpenCV運動物體檢測與跟蹤[D];長江大學(xué);2018年

5 馬俊卿;工業(yè)無線溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[D];東華大學(xué);2017年

6 張旗;紅外成像制導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用研究[D];北京理工大學(xué);2015年

7 王耀輝;高幀頻圖像采集與傳輸系統(tǒng)的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 種琳;激光干擾紅外成像跟蹤系統(tǒng)的仿真研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

9 陳吉廬;基于OpenCV的紅外運動目標(biāo)檢測與跟蹤算法研究及實現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2010年

10 王志;三軸電控轉(zhuǎn)臺測角系統(tǒng)[D];長春理工大學(xué);2009年

本文編號：2858575