脈沖激光對目標的探測與識別是激光引信近程探測技術(shù)中迫切需要解決的關(guān)鍵點,而目標的表面反射特性是激光近程探測高效毀傷與精確打擊的主要瓶頸之一。目標的表面粗糙度及沉積物對回波信號強弱影響較大,在此研究背景下,對激光近程探測過程中不同粗糙度目標表面所表現(xiàn)的反射特性進行研究,具有較高的軍事應用價值。首先,通過建立回波功率方程描述目標表面的反射特性,討論了激光系統(tǒng)光學元件透過率、大氣透過率和背景輻射功率對反射特性的影響。分析了影響反射特性的不同粗糙度表面的基本特征及其生成方法,建立靶面粗糙度模型,結(jié)合Tracepro進行粗糙表面的光學仿真,研究目標表面粗糙度變化對反射特性模型的影響,并依此對回波功率方程進行修正,為反射特性相關(guān)實驗提供了重要的參考依據(jù)。其次,搭建實驗測試平臺,利用設計加工的樣件開展不同粗糙度表面回波功率實驗,驗證模型的正確性,對不同表面粗糙度、不同距離、不同角度回波信號的變化進行研究,通過實驗數(shù)據(jù)分析得出修正后回波功率方程系數(shù)取值方法,對后級信號的相關(guān)處理有指導意義。最后,開展表面沉積物對目標反射特性影響實驗,分析了沉積層對反射特性的影響。雨水沉積實驗數(shù)據(jù)表明,雨水沉積對吸水率低... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外激光近程探測的發(fā)展
    1.3 激光近程探測技術(shù)關(guān)鍵研究
    1.4 主要研究內(nèi)容及行文框架
2 激光近程探測目標反射特性相關(guān)理論
    2.1 反射模型相關(guān)理論
        2.1.1 雙向反射分布函數(shù)BRDF
        2.1.2 激光雷達散射截面LRCS
    2.2 激光光束理論模型
        2.2.1 高斯光束
        2.2.2 激光光束束散角
    2.3 目標反射特性建模
        2.3.1 背景環(huán)境輻射特性分析
        2.3.2 漫反射目標反射特性分析
    2.4 本章小結(jié)
3 目標表面反射特性仿真
    3.1 隨機粗糙表面的建模方法
        3.1.1 粗糙面統(tǒng)計模型參數(shù)
        3.1.2 隨機粗糙表面建模
    3.2 目標反射特性影響因素分析
        3.2.1 光學元件透過率
        3.2.2 大氣透過率
        3.2.3 背景輻射功率
        3.2.4 激光接收回波功率分析
    3.3 反射特性模型的TracePro仿真
        3.3.1 激光目標回波信號仿真分析
        3.3.2 激光目標回波功率方程修正
    3.4 本章小結(jié)
4 目標反射特性實驗發(fā)射接收系統(tǒng)設計
    4.1 發(fā)射系統(tǒng)設計
        4.1.1 激光器的選用
        4.1.2 激光發(fā)射驅(qū)動電路模型及技術(shù)指標
        4.1.3 激光發(fā)射驅(qū)動電路仿真及優(yōu)化設計
    4.2 接收系統(tǒng)設計
        4.2.1 光敏管的選用
        4.2.2 光電放大電路模型分析
        4.2.3 光電放大電路信噪比
    4.3 本章小結(jié)
5 目標表面反射特性實驗
    5.1 實驗測試系統(tǒng)平臺及樣件
    5.2 不同粗糙度表面回波功率實驗
        5.2.1 實驗方案
        5.2.2 實驗結(jié)果分析
    5.3 表面沉積物對目標反射特性影響實驗
        5.3.1 雨水沉積實驗
        5.3.2 降塵實驗
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：2915883