發(fā)布時(shí)間：2022-12-18 05:23

　　激光告警系統(tǒng)作為激光對(duì)抗領(lǐng)域的重要組成部分,面對(duì)著激光測(cè)距機(jī)和激光制導(dǎo)武器等的威脅,它能夠快速探測(cè)來(lái)襲激光的方位信息,并同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警,從而能夠讓?xiě)?zhàn)斗成員及時(shí)有效地對(duì)己方的軍事系統(tǒng)采取防御措施。針對(duì)目前激光告警系統(tǒng)在探測(cè)時(shí)存在不能同時(shí)兼顧高精度與大視場(chǎng)等問(wèn)題,本課題在激光告警系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上,提出了基于四象限探測(cè)器的激光告警系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高精度、全方位、實(shí)時(shí)告警和告警結(jié)果可視化等優(yōu)點(diǎn)。首先,在分析激光告警系統(tǒng)的組成及工作原理、對(duì)比目前現(xiàn)存激光告警系統(tǒng)的種類(lèi)及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案,并通過(guò)比較三種常用的光電探測(cè)器,選取其中四象限探測(cè)器作為本告警系統(tǒng)的激光定位探測(cè)器件,然后在此基礎(chǔ)上,完成了光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)放大電路、數(shù)據(jù)采集電路、FPGA與MCU主控電路、人機(jī)交互與聲光報(bào)警電路以及整體系統(tǒng)外觀(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其次,為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全方位與高精度探測(cè)的目的,提出了編碼探測(cè)算法以及高精度定位算法。其中編碼探測(cè)算法,是通過(guò)分別建立系統(tǒng)水平方向和俯仰方向上的編碼探測(cè)模型,由此闡述實(shí)現(xiàn)全方位探測(cè)的設(shè)計(jì)思路與方案;高精度定位算法則是通過(guò)建立光敏面與光斑模型,以此模擬探測(cè)器對(duì)入射激光的整個(gè)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的背景及意義
    1.2 激光告警系統(tǒng)組成
    1.3 激光告警系統(tǒng)分類(lèi)
        1.3.1 光譜識(shí)別型
        1.3.2 相干探測(cè)型
        1.3.3 散射探測(cè)型
        1.3.4 激光告警系統(tǒng)性能對(duì)比
    1.4 課題研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    2.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
    2.2 光電探測(cè)器的選擇
        2.2.1 電荷耦合器件(CCD)
        2.2.2 位置敏感器件(PSD)
        2.2.3 四象限探測(cè)器(QD)
    2.3 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.3.1 視場(chǎng)分割原理
        2.3.2 光斑尺寸的確定
        2.3.3 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)
        2.3.4 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果
    2.4 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        2.4.1 信號(hào)放大電路
        2.4.2 信號(hào)采集與處理電路
        2.4.3 人機(jī)交互與聲光報(bào)警電路
    2.5 嵌入式軟件的實(shí)現(xiàn)
        2.5.1 FPGA開(kāi)發(fā)
        2.5.2 MCU開(kāi)發(fā)
    2.6 系統(tǒng)外觀(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.7 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 編碼探測(cè)算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        3.1.1 水平方向編碼模型
        3.1.2 俯仰方向編碼模型
    3.2 高精度定位算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于能量均勻分布光斑的定位算法
        3.2.2 基于能量高斯分布光斑的定位算法
    3.3 高精度定位算法實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立
        3.3.2 ROM查找表實(shí)現(xiàn)
    3.4 系統(tǒng)探測(cè)的流程
    3.5 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)前期工作
        4.1.1 光學(xué)系統(tǒng)調(diào)焦
        4.1.2 光斑中心與光敏面中心對(duì)準(zhǔn)
    4.2 高精度定位驗(yàn)證
    4.3 全方位探測(cè)驗(yàn)證
        4.3.1 視場(chǎng)重疊驗(yàn)證
        4.3.2 探測(cè)角度驗(yàn)證
    4.4 實(shí)時(shí)告警和告警結(jié)果可視化驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光告警散射截獲半徑評(píng)估建模與仿真[J]. 姚梅,張樂(lè),陳潔,郭豪.  激光與紅外. 2017(02)
[2]基于二維激光告警的閃耀光柵設(shè)計(jì)[J]. 張瑞,王志斌,溫廷敦,張敏娟,李克武.  紅外與激光工程. 2016(10)
[3]基于激光告警的脈沖信號(hào)接收與處理方法研究[J]. 柴源,阮鵬,孫翠翠,張玉梅.  赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(17)
[4]四象限探測(cè)器基于高斯分布的激光光斑中心定位算法[J]. 唐彥琴,顧國(guó)華,錢(qián)惟賢,陳錢(qián),張駿.  紅外與激光工程. 2017(02)
[5]現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的光電對(duì)抗技術(shù)分析[J]. 徐思寧,王世立,管衛(wèi)亮,程威敏.  紅外. 2014(04)
[6]均勻分割視場(chǎng)的多窗口激光告警接收頭設(shè)計(jì)[J]. 田二明,張記龍,王志斌,李世偉.  中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]漫反射激光的全向激光告警空間位置關(guān)系分析[J]. 張維安,王龍,周玉龍.  應(yīng)用光學(xué). 2011(06)
[8]激光告警裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析[J]. 陳寧,王兵,陳兆兵.  艦船電子工程. 2011(07)
[9]激光告警與激光干擾技術(shù)的發(fā)展[J]. 淦元柳,李朝榮.  艦船電子工程. 2010(12)
[10]激光復(fù)合探測(cè)技術(shù)研究[J]. 周中亮,應(yīng)家駒,何永強(qiáng),周冰.  激光與紅外. 2010(09)

博士論文
[1]激光對(duì)抗中的告警和欺騙干擾技術(shù)[D]. 張英遠(yuǎn).西安電子科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]相干型衍射光柵激光探測(cè)技術(shù)研究[D]. 黃艷飛.中北大學(xué) 2014
[2]四象限探測(cè)器噪聲測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究[D]. 周洪偉.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]基于象探測(cè)器的光斑中心定位算法研究[D]. 陳夢(mèng)葦.武漢理工大學(xué) 2012
[4]基于四象限探測(cè)器的高精度定位算法研究[D]. 孫曉林.大連海事大學(xué) 2012
[5]激光告警多路信號(hào)同步控制系統(tǒng)研究[D]. 楊帆.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3721431