發(fā)布時間：2020-05-16 06:44

【摘要】：目前,紅外成像導(dǎo)引頭已廣泛用于空空、空地、地空以及地地等多種戰(zhàn)術(shù)武器中。近年來,隨著國際戰(zhàn)爭形式的不斷變化,導(dǎo)引頭工作環(huán)境越來越復(fù)雜:整流罩的氣動效應(yīng)與外場激光干擾逐漸成為影響導(dǎo)引頭成像質(zhì)量的重要因素。開展氣動效應(yīng)及激光干擾紅外導(dǎo)引頭的成像建模仿真技術(shù)研究,不僅能為復(fù)雜環(huán)境下高速飛行導(dǎo)引頭的成像特征研究提供分析模型,還能為提高導(dǎo)引頭抗干擾能力的工程研究提供參考數(shù)據(jù),具有重要的實用價值。本文根據(jù)能量傳輸、信號傳遞過程,對紅外導(dǎo)引頭的成像特征進行了建模仿真研究;通過建立整流罩熱輻射傳輸模型,對實際工況下整流罩氣動效應(yīng)引起的導(dǎo)引頭成像質(zhì)量變化進行了仿真;依據(jù)信號轉(zhuǎn)換原理、飽和信號轉(zhuǎn)移規(guī)律,完成了激光干擾紅外導(dǎo)引頭后的成像特征建模仿真。本文主要研究內(nèi)容如下:1.完成了紅外導(dǎo)引頭成像特征的工程化建模仿真過程。首先,根據(jù)紅外成像導(dǎo)引頭的基本結(jié)構(gòu)與工作原理,分析了紅外輻射經(jīng)過導(dǎo)引頭的信號傳遞過程,并對信號經(jīng)過紅外導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)、探測器、信號處理系統(tǒng)各模塊的成像特征展開分析。其次,使用光學(xué)設(shè)計仿真軟件Zemax建立了導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)的工程化模型,結(jié)合系統(tǒng)MTF曲線完成了導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)效應(yīng)的仿真;再次,根據(jù)高性能紅外導(dǎo)引頭的成像需求,結(jié)合光電轉(zhuǎn)換過程,對導(dǎo)引頭探測器的積分時間、響應(yīng)非均勻性、噪聲特性、空時域濾波效應(yīng)等建立物理模型,并對其引起的導(dǎo)引頭成像特征變化進行圖像仿真;最后,根據(jù)模/數(shù)轉(zhuǎn)換原理以及電路濾波特性完成了導(dǎo)引頭信號處理系統(tǒng)的建模與仿真。2.完成了氣動效應(yīng)影響下導(dǎo)引頭成像特征變化的建模仿真過程。首先,使用流體仿真分析軟件Fluent對整流罩外流場、整流罩窗口的溫度場分布進行了仿真;其次,根據(jù)介質(zhì)折射率與溫度的數(shù)值關(guān)系,在Zemax中建立整流罩的梯度折射率模型;最后,根據(jù)梯度折射率模型下導(dǎo)引頭成像系統(tǒng)的點擴散函數(shù),完成整流罩氣動效應(yīng)的仿真,并對不同飛行條件下,氣動效應(yīng)引起的導(dǎo)引頭成像質(zhì)量變化進行對比分析。3.完成了激光干擾紅外導(dǎo)引頭的成像特征仿真。首先,根據(jù)激光干擾下探測器的信號飽和傳輸原理,建立了激光干擾導(dǎo)引頭成像的飽和串?dāng)_模型;其次,通過改變激光輻照強度、激光入射角,仿真了不同干擾條件下的導(dǎo)引頭成像特征;最后,結(jié)合圖像質(zhì)量評估方法,對不同激光干擾條件下的導(dǎo)引頭成像特征進行對比分析。
【圖文】：

基于上述實驗平臺，得到不同強度下激光干擾導(dǎo)引頭的成像結(jié)果，如圖1.3所(a) 105pw/cm2(b) 106pw/cm2(c) 6×106pw/cm2不同激光強度干擾下的導(dǎo)引頭成像實驗圖根據(jù)多組實驗結(jié)果，分析光斑直徑與激光入射強度的關(guān)系，如圖 1.4 所示：光斑直徑（像素）1001000

高斯分布矩陣，得到添加高斯白噪聲的仿真結(jié)果如圖 3.1(a) 原始場景圖 (b) 探測器白噪聲仿真結(jié)果探測器高斯白噪聲的圖像仿真是探測器噪聲分布建模仿真的一種常用方法，，幾乎所有的
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TJ765.333

【參考文獻】

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本文編號：2666337