紅外/激光/毫米波共孔徑光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 07:26
為了使導(dǎo)彈具備全天候作戰(zhàn)和抗干擾能力,設(shè)計(jì)了一種紅外/激光/毫米波共孔徑光學(xué)系統(tǒng)。通過計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù),確定了共孔徑光學(xué)系統(tǒng)總體構(gòu)型:3個(gè)波段共用拋物面主鏡;次鏡反射紅外和激光,透射毫米波。長(zhǎng)波紅外模式采用光學(xué)被動(dòng)無熱化技術(shù),設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)能夠保證高低溫下的成像性能。半主動(dòng)激光模式探測(cè)器離焦后,獲得激光光斑仿真結(jié)果,表明線性區(qū)內(nèi)滿足四象限探測(cè)器使用要求。毫米波模式優(yōu)化次鏡后,計(jì)算遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布,導(dǎo)出的半功率波束角和旁瓣電平均符合設(shè)計(jì)要求。紅外/激光/毫米波共孔徑光學(xué)系統(tǒng)可以應(yīng)用于多模復(fù)合制導(dǎo)武器,能夠較好地適應(yīng)目標(biāo)和環(huán)境,顯著提高作戰(zhàn)效能。
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
紅外/激光/毫米波系統(tǒng)整體構(gòu)型
本文中主鏡采用微晶玻璃,表面鍍?nèi)ǘ畏瓷淠。整流罩和次鏡采用硫化鋅,次鏡表面鍍分光膜,反射長(zhǎng)波紅外和激光光束,透射毫米波。主次鏡采用銦鋼固定,準(zhǔn)直鏡組需同時(shí)透過長(zhǎng)波紅外和激光2個(gè)波段的光線,可供使用的材料主要有硫化鋅、硒化鋅、紅外玻璃。分光鏡采用鍺,透射長(zhǎng)波紅外光束,反射激光光束。紅外會(huì)聚鏡組利用鍺和紅外玻璃組合并加入非球面,在消色差的同時(shí)實(shí)現(xiàn)消熱差。后端結(jié)構(gòu)件材料為鋁。利用Code V軟件結(jié)合紅外、激光和毫米波波段優(yōu)化后,得到紅外系統(tǒng)的光線追跡圖,如圖2所示。2.2 像質(zhì)評(píng)價(jià)
對(duì)于紅外光學(xué)系統(tǒng),評(píng)價(jià)成像質(zhì)量主要通過調(diào)制傳遞函數(shù)(Modulation Transfer Function,MTF)。圖3展示了該系統(tǒng)在常溫下的MTF曲線。在探測(cè)器空間截止頻率30 cycle/mm處,軸上點(diǎn)及軸外點(diǎn)MTF設(shè)計(jì)值均在0.3以上,接近衍射極限,保證了光學(xué)系統(tǒng)具有較好的像質(zhì),從而匹配17 μm像元的探測(cè)器。圖4所示為紅外系統(tǒng)常溫下畸變曲線。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]共孔徑紅外/激光復(fù)合導(dǎo)引頭系統(tǒng)仿真研究[J]. 毛延凱,仇振安,羅金平,王少飛. 電光與控制. 2018(01)
[2]激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉智穎,邢天祥. 激光與紅外. 2016(05)
[3]煙霧干擾下電視導(dǎo)引頭作用距離研究[J]. 陳蕾,姜允東,張峰,劉學(xué). 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]紅外光學(xué)系統(tǒng)被動(dòng)式無熱化設(shè)計(jì)方法[J]. 申碧云,高明. 電光與控制. 2012(06)
[5]激光半主動(dòng)制導(dǎo)導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 胡博,常偉軍,孫婷,何玉蘭. 應(yīng)用光學(xué). 2012(02)
[6]紅外制導(dǎo)技術(shù)在精確打擊武器中的應(yīng)用[J]. 陳玉波,陳樂,曲長(zhǎng)征,石艷霞. 紅外與激光工程. 2007(S2)
[7]毫米波/紅外復(fù)合導(dǎo)引頭關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 胡體玲,李興國. 激光與紅外. 2007(02)
碩士論文
[1]毫米波成像方法及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃雨辰.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3277628
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
紅外/激光/毫米波系統(tǒng)整體構(gòu)型
本文中主鏡采用微晶玻璃,表面鍍?nèi)ǘ畏瓷淠。整流罩和次鏡采用硫化鋅,次鏡表面鍍分光膜,反射長(zhǎng)波紅外和激光光束,透射毫米波。主次鏡采用銦鋼固定,準(zhǔn)直鏡組需同時(shí)透過長(zhǎng)波紅外和激光2個(gè)波段的光線,可供使用的材料主要有硫化鋅、硒化鋅、紅外玻璃。分光鏡采用鍺,透射長(zhǎng)波紅外光束,反射激光光束。紅外會(huì)聚鏡組利用鍺和紅外玻璃組合并加入非球面,在消色差的同時(shí)實(shí)現(xiàn)消熱差。后端結(jié)構(gòu)件材料為鋁。利用Code V軟件結(jié)合紅外、激光和毫米波波段優(yōu)化后,得到紅外系統(tǒng)的光線追跡圖,如圖2所示。2.2 像質(zhì)評(píng)價(jià)
對(duì)于紅外光學(xué)系統(tǒng),評(píng)價(jià)成像質(zhì)量主要通過調(diào)制傳遞函數(shù)(Modulation Transfer Function,MTF)。圖3展示了該系統(tǒng)在常溫下的MTF曲線。在探測(cè)器空間截止頻率30 cycle/mm處,軸上點(diǎn)及軸外點(diǎn)MTF設(shè)計(jì)值均在0.3以上,接近衍射極限,保證了光學(xué)系統(tǒng)具有較好的像質(zhì),從而匹配17 μm像元的探測(cè)器。圖4所示為紅外系統(tǒng)常溫下畸變曲線。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]共孔徑紅外/激光復(fù)合導(dǎo)引頭系統(tǒng)仿真研究[J]. 毛延凱,仇振安,羅金平,王少飛. 電光與控制. 2018(01)
[2]激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉智穎,邢天祥. 激光與紅外. 2016(05)
[3]煙霧干擾下電視導(dǎo)引頭作用距離研究[J]. 陳蕾,姜允東,張峰,劉學(xué). 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(01)
[4]紅外光學(xué)系統(tǒng)被動(dòng)式無熱化設(shè)計(jì)方法[J]. 申碧云,高明. 電光與控制. 2012(06)
[5]激光半主動(dòng)制導(dǎo)導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 胡博,常偉軍,孫婷,何玉蘭. 應(yīng)用光學(xué). 2012(02)
[6]紅外制導(dǎo)技術(shù)在精確打擊武器中的應(yīng)用[J]. 陳玉波,陳樂,曲長(zhǎng)征,石艷霞. 紅外與激光工程. 2007(S2)
[7]毫米波/紅外復(fù)合導(dǎo)引頭關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 胡體玲,李興國. 激光與紅外. 2007(02)
碩士論文
[1]毫米波成像方法及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃雨辰.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):3277628
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