發(fā)布時(shí)間：2020-06-09 15:54

【摘要】：隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子對(duì)抗技術(shù)的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)單模制導(dǎo)武器由于其自身缺陷問題已不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境,多模制導(dǎo)武器憑借其可以融合多頻段制導(dǎo)優(yōu)勢(shì)而逐漸登上歷史舞臺(tái),成為各軍事強(qiáng)國競(jìng)相發(fā)展的新一代制導(dǎo)技術(shù)。波束復(fù)合器作為多模制導(dǎo)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一具有極其重要的研究地位,紅外/毫米波雙模波束復(fù)合器被認(rèn)為是最有前景的研究方向之一。論文針對(duì)被測(cè)多模導(dǎo)引頭提供共光路紅外/毫米波光束問題,深入研究了高透射紅外信號(hào)、高反射毫米波信號(hào)的波束復(fù)合器關(guān)鍵技術(shù),主要的研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)部分:首先,舉例歸納國內(nèi)外已有的波束組合器類型,總結(jié)其優(yōu)缺點(diǎn),明確結(jié)構(gòu)類型并說明其系統(tǒng)組成及其工作方式。闡述了紅外/毫米波波束復(fù)合器的基本工作原理和技術(shù)指標(biāo),對(duì)比分析幾種準(zhǔn)直復(fù)合方案后,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求以及網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)對(duì)紅外/毫米波的光電特性理論,設(shè)計(jì)并優(yōu)化了拋物面金屬網(wǎng)柵式的紅外/毫米波復(fù)合器結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)由紅外準(zhǔn)直系統(tǒng)、毫米波準(zhǔn)直系統(tǒng)、波束復(fù)合器組成,使用電磁仿真軟件并結(jié)合時(shí)域有限差分法和有限元法對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和仿真研究。其次,以技術(shù)指標(biāo)為依據(jù),對(duì)3-5μm波段的紅外光束進(jìn)行光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上仿真了離軸拋物面金屬網(wǎng)柵結(jié)構(gòu),根據(jù)傅里葉變換、衍射成像等原理分析了含有離軸金屬網(wǎng)柵的紅外準(zhǔn)直系統(tǒng)對(duì)光強(qiáng)分布、對(duì)成像位置、成像分辨力、像面對(duì)比度和信噪比、金屬網(wǎng)柵紅外透過率的影響。針對(duì)毫米波準(zhǔn)直系統(tǒng),建立了拋物面金屬網(wǎng)柵的數(shù)學(xué)模型,依據(jù)等效電路理論,仿真分析了系統(tǒng)對(duì)毫米波信號(hào)的屏蔽效能,分析了金屬網(wǎng)柵加工誤差對(duì)毫米波束相位的影響,研究了拋物面金屬網(wǎng)柵對(duì)毫米波束衍射的影響,給出毫米波反射系統(tǒng)靜態(tài)電磁場(chǎng)分布效果圖。最后,分析了紅外與毫米波系統(tǒng)相互制約的參數(shù)問題,根據(jù)仿真結(jié)果和理論計(jì)算給出紅外/毫米波整體系統(tǒng)的合理性參數(shù)設(shè)計(jì)方案,使系統(tǒng)較好的透射紅外信號(hào)的同時(shí)具備良好的毫米波屏蔽特性,最終得到質(zhì)量較好的共光路紅外/毫米波準(zhǔn)直光束。
【圖文】：

圖 1-1 非均勻邊界層光傳輸效應(yīng)仿真結(jié)構(gòu)示意圖表 1-1 美國導(dǎo)彈研究中心紅外/毫米波系統(tǒng)參數(shù)紅外電阻陣 分辨率：512×512波段 3-5μm幀頻 60Hz光學(xué)投影系統(tǒng) 入瞳：100mm焦距 598mm視場(chǎng) 3.5°暗室 8550mm×1038mm×1038mm波束組合器 材料：熔石英美國海軍的研發(fā)部門應(yīng)用毫米波緊縮場(chǎng)技術(shù)結(jié)合五軸轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)對(duì)雙波段探測(cè)系統(tǒng)的仿真。紅外景象生成系統(tǒng)與紅外準(zhǔn)直系統(tǒng)一起組合在一個(gè)大型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文化將會(huì)非常困難。如果紅外探測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生的紅外圖像具有很大的視場(chǎng)，那么必導(dǎo)致紅外探測(cè)系統(tǒng)的尺寸和質(zhì)量均增大，從而也會(huì)給目標(biāo)發(fā)生系統(tǒng)的組裝帶來大的困難[11]。此外，，圖 1-2、1-3 所示美國海軍研發(fā)部所研制出的配備有紅外信號(hào)復(fù)合器與復(fù)合器的緊縮場(chǎng)結(jié)構(gòu)，該雙波段復(fù)合器結(jié)構(gòu)可以透射紅外光束，反射射頻光束。用該結(jié)構(gòu)時(shí)需要解決緊縮場(chǎng)以及紅外發(fā)生系統(tǒng)的尺寸與裝調(diào)問題、所提供的射信號(hào)可靠性問題以及實(shí)現(xiàn)雙波段復(fù)合的材料問題，其中雙波段復(fù)合材料的問題最關(guān)鍵的。各類雙波段復(fù)合系統(tǒng)的光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)體積均較大，因此，這對(duì)系統(tǒng)臺(tái)的機(jī)械性能提出了很高的要求[11]。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TJ765.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 程志峰;劉福賀;荀顯超;;雙波段共口徑成像系統(tǒng)光機(jī)設(shè)計(jì)與分析[J];紅外與激光工程;2015年11期

2 白志偉;李卓;嚴(yán)輝;葉建森;;毫米波/紅外波束合成器實(shí)驗(yàn)研究[J];光學(xué)技術(shù);2015年06期

3 顏宏;張衛(wèi);葉一東;陳黎;田飛;;用于共孔徑相干合成的衍射光學(xué)元件設(shè)計(jì)[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年06期

4 陳峗;李艷茹;張紅勝;;基于ZnS金屬網(wǎng)柵制作工藝的改進(jìn)[J];中國光學(xué);2014年01期

5 朱曉勤;張翔;朱克煒;王洋;;多模復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2013年05期

6 魯戈舞;張劍;楊潔穎;張?zhí)煜?寇元;;頻率選擇表面天線罩研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];物理學(xué)報(bào);2013年19期

7 陳娟;閆連山;潘煒;羅斌;郭振;;二維金屬矩形光柵的偏振控制及其透射特性[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年12期

8 賈秋銳;鐘永兵;孫媛媛;;空空導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J];制導(dǎo)與引信;2011年02期

9 劉永猛;譚久彬;劉儉;張大慶;;高透光率金屬網(wǎng)柵微波/紅外二色波組合器[J];光學(xué)精密工程;2010年04期

10 宗志園;許戎戎;施凌飛;吳文;;毫米波/紅外復(fù)合制導(dǎo)半實(shí)物仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[J];航天控制;2009年06期

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2 胡內(nèi)彬;曲面網(wǎng)柵寫入技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2704913