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(zhēng)中。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈作為制導(dǎo)武器的一種具有被動(dòng)成像隱蔽性好、使用方便等優(yōu)點(diǎn),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(shí)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(shí)間內(nèi)丟失目標(biāo)將導(dǎo)致命中率急劇下降,因此對(duì)激光干擾紅外制導(dǎo)進(jìn)行研究對(duì)武器的攻防對(duì)抗均有重要意義。為此本文首先對(duì)激光干擾紅外成像系統(tǒng)的干擾機(jī)理進(jìn)行了研究�；诶硐胫茖�(dǎo)環(huán)境設(shè)計(jì)了基本制導(dǎo)模型,通過(guò)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(jì)了真實(shí)環(huán)境下的制導(dǎo)模型和干擾模型且實(shí)現(xiàn)了不同條件下的干擾仿真。最后設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為上述建模仿真和理論分析提供基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涉及紅外熱源控制、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(guò)干擾成像系統(tǒng)使導(dǎo)引頭無(wú)法準(zhǔn)確定位目標(biāo)而導(dǎo)致打擊偏離。論文對(duì)紅外成像系統(tǒng)基本成像原理、激光干擾源進(jìn)行了分析。設(shè)計(jì)了導(dǎo)引頭紅外圖像跟蹤算法。針對(duì)輻照飽和干擾和跟蹤精度干擾進(jìn)行了理論研究并結(jié)合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行了干擾原理驗(yàn)證�；谶\(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)基本理論對(duì)理想環(huán)境下的制導(dǎo)進(jìn)行了初步仿真,通過(guò)仿真探討干擾后導(dǎo)彈制導(dǎo)率、脫靶量、過(guò)載等制導(dǎo)特性的變化�；诶硐肽Ｐ驮O(shè)計(jì)了真實(shí)環(huán)境下的制導(dǎo)模型和干擾模型并深入研究了真實(shí)環(huán)境下干擾后導(dǎo)彈相關(guān)制導(dǎo)特性的變化。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并對(duì)關(guān)鍵控制技術(shù)進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由圖像采集處理系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、紅外熱像儀、激光控制器、快門(mén)、控制軟件等構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)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(tái)垂直度優(yōu)于50"。紅外熱源系統(tǒng)實(shí)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(shí)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(duì)硬件的控制和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及處理。對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中轉(zhuǎn)臺(tái)精度、溫度控制精度、圖像采集速率和準(zhǔn)確性進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試分析。設(shè)計(jì)一組激光干擾紅外成像實(shí)驗(yàn)并將干擾下的制導(dǎo)模式切換時(shí)刻寫(xiě)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(jí)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(guó)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(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 課題來(lái)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(jī)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(jì)
    2.3 激光干擾紅外成像系統(tǒng)機(jī)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(jì)
    3.2 干擾對(duì)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(diǎn)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(jì)
        3.3.2 干擾模型設(shè)計(jì)
        3.3.3 碰撞檢測(cè)模型設(shè)計(jì)
        3.3.4 整體制導(dǎo)干擾仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
        4.1.1 控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
        4.1.2 功能模塊設(shè)計(jì)
    4.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)研究
    4.3 控制軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
    5.2 轉(zhuǎn)臺(tái)精度測(cè)試分析
        5.2.1 轉(zhuǎn)臺(tái)定位精度測(cè)試
        5.2.2 二軸轉(zhuǎn)臺(tái)垂直度測(cè)試
    5.3 溫度測(cè)試分析
    5.4 圖像處理測(cè)試分析
    5.5 激光干擾紅外制導(dǎo)模擬實(shí)驗(yàn)
    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(xiàn)
作者簡(jiǎn)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2858575