全世界科技的發(fā)展日新月異,隨之產(chǎn)生的現(xiàn)代化武器也異軍突起。在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中導(dǎo)彈已然成為一種攻擊性較強(qiáng)的武器之一,它對(duì)飛機(jī)、坦克等造成的威脅受到越來(lái)越多的關(guān)注。因此,如何能快速的對(duì)導(dǎo)彈來(lái)襲方向做出判斷成為亟待解決的問(wèn)題。本文利用200nm³00nm這一波段的日盲特性,設(shè)計(jì)了一款日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng),探測(cè)器采用PIXIS型2048BUV紫外CCD,像元尺寸為13.5μm×13.5μm,有效成像面積為27.6mm×27.6mm。系統(tǒng)的工作波段為240nm²80nm,共采用5片透鏡,其中包括2片非球面和1片二元面,視場(chǎng)為60°,相對(duì)孔徑為1:3,在提高光學(xué)性能的同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)優(yōu)化后,各視場(chǎng)點(diǎn)列圖的尺寸均小于CCD的像元尺寸,能量衍射函數(shù)在像元尺寸半徑范圍內(nèi)均大于90%,實(shí)現(xiàn)了大視場(chǎng)、大相對(duì)孔徑以及光能集中等紫外告警需求。 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AN/AAR-47型紫外告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

小型、輕量、無(wú)源紫外告警系統(tǒng)。該告警系統(tǒng)能顯示導(dǎo)彈來(lái)襲的方向、導(dǎo)彈的威脅等級(jí)、導(dǎo)彈的高度等信息，并且兼容性良好。早期服役于美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家軍隊(duì)；已有超過(guò) 500 架的直升機(jī)和固定翼飛機(jī)裝備了該系統(tǒng)，美國(guó)空軍的多種型號(hào)運(yùn)輸機(jī)上也大批量的進(jìn)行了裝備。但該系統(tǒng)角分辨率和靈敏度較低，雖經(jīng)過(guò)幾次改良，但對(duì)兩種類似的紫外輻射依舊無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分，使用者無(wú)法百分之百的信賴告警系統(tǒng)發(fā)出的告警信息，紫外告警系統(tǒng)不得不進(jìn)行新一次的改革[7]。革新后的第二代紫外告警系統(tǒng)為成像型紫外告警系統(tǒng)。其核心探測(cè)器為面陣CCD，計(jì)算機(jī)對(duì) CCD 上的目標(biāo)圖像進(jìn)行調(diào)解，得到目標(biāo)的坐標(biāo)空間位置。由于導(dǎo)彈尾焰是瞬時(shí)變換的，沒(méi)有固定的大小、形狀和體積，因此成像型紫外告警系統(tǒng)并非是對(duì)導(dǎo)彈尾焰成像。第二代紫外告警系統(tǒng)能夠接收很大視場(chǎng)目標(biāo)的紫外光能，具有更強(qiáng)的探測(cè)識(shí)別能力和更高的角分辨率。典型代表有，美國(guó)的 AN/AAR-54(V)型、AMAWS型（如圖 1.2）、歐盟的 AN/AAR-60 MILDS、以色列的 Guitar-350 型、南非的 MAW-200型等[8]。

我國(guó)紫外探測(cè)技術(shù)起步較晚，與世界先進(jìn)水平到的與紫外告警技術(shù)相關(guān)的資料較少。我國(guó)對(duì)紫外領(lǐng)物理所和北京理工大學(xué)，研究的方向分別為紫外輻射。真正開(kāi)始研究紫外告警技術(shù)是在 20 世紀(jì) 90 年代只研究了導(dǎo)彈羽煙的紫外輻射特性，但為我國(guó)后續(xù)開(kāi)基礎(chǔ)。紫外告警設(shè)備誕生于電子部 53 所，雖然僅為概略型志著我國(guó)進(jìn)入了紫外探測(cè)技術(shù)研究大國(guó)的行列。東北紫外告警系統(tǒng)（如圖 1.3）是迄今為止我國(guó)完全自主研典型代表。其主要技術(shù)指標(biāo)為：角分辨率 1°、告警像功能，但并不是呈現(xiàn)導(dǎo)彈羽煙具體的輪廓形狀，只輻射轉(zhuǎn)化成電信號(hào)后呈現(xiàn)在 CCD 上，從而對(duì)來(lái)襲導(dǎo)前為止，該設(shè)備僅裝備在殲八 II 戰(zhàn)機(jī)中，還處于試驗(yàn)進(jìn)后，還可裝備在坦克、戰(zhàn)車等平臺(tái)上，這對(duì)我國(guó)參和作戰(zhàn)設(shè)備的生存能力有很大的幫助。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中長(zhǎng)焦透射式日盲紫外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐苗,梁秀玲.  光學(xué)儀器. 2017(02)
[2]環(huán)境溫度變化對(duì)雙波段諧衍射光學(xué)元件衍射效率的影響[J]. 常笑薇.  北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]日盲紫外探測(cè)技術(shù)的軍事應(yīng)用[J]. 鮮勇,賴水清.  直升機(jī)技術(shù). 2016(02)
[4]大視場(chǎng)紫外告警相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J]. 王紅.  光子學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]日盲紫外告警光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 宋珊珊,林麗娜,王文生.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[6]大視場(chǎng)大相對(duì)孔徑近紅外觀測(cè)相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 姚罡,湯天瑾,黃穎.  紅外與激光工程. 2013(S1)
[7]紫外目標(biāo)探測(cè)弱信號(hào)處理方法研究[J]. 周偉,吳晗平,吳晶,黃俊斌,黃璐.  紅外技術(shù). 2012(09)
[8]折衍混合紫外告警光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 于遠(yuǎn)航,王文生.  激光技術(shù). 2012(03)
[9]紫外探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與進(jìn)展[J]. 楊杰.  光電子技術(shù). 2011(04)
[10]“日盲”紫外折反射全景光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王麗萍,李春,金春水.  光學(xué)精密工程. 2011(07)

博士論文
[1]紫外光通信大氣傳輸特性和調(diào)制技術(shù)研究[D]. 趙明宇.北京郵電大學(xué) 2013

碩士論文
[1]日盲紫外導(dǎo)彈告警光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 于遠(yuǎn)航.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3229135