本課題源于航天科工二院“目標(biāo)模擬器研制”科研項目。隨著紅外跟蹤制導(dǎo)和半實物仿真技術(shù)的不斷發(fā)展,以制導(dǎo)和目標(biāo)仿真系統(tǒng)為支撐技術(shù)構(gòu)建的紅外點源旋轉(zhuǎn)目標(biāo)模擬器裝置,可在實驗室環(huán)境下模擬導(dǎo)彈實彈射擊,完成對導(dǎo)彈運動的跟蹤測試,具有目標(biāo)跟蹤定位精確、視野完整、大幅降低實驗成本等優(yōu)點。通過對紅外制導(dǎo)模擬系統(tǒng)深入研究,結(jié)合模擬器設(shè)計指標(biāo),提出一種具有旋轉(zhuǎn)擺動能力的目標(biāo)模擬器總體方案;選擇合適的支撐架材料并使用ANSYS/Workbench軟件對其進行模態(tài)分析,確定結(jié)構(gòu)方案的可行性,提出以旋轉(zhuǎn)擺動機構(gòu)為核心的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,對轉(zhuǎn)動過程中的關(guān)鍵部位校核;確定以輻射源為核心的光學(xué)系統(tǒng),利用ZEMAX軟件來設(shè)計模擬器的紅外光學(xué)系統(tǒng),以確保導(dǎo)引頭入瞳與光學(xué)系統(tǒng)出瞳相重合;設(shè)計以PLC為核心的控制系統(tǒng),選擇合適電機并完成相關(guān)選型計算。根據(jù)模擬器工作特點和控制要求,對轉(zhuǎn)動機構(gòu)的穩(wěn)定性進行ADAMS振動分析,使用MATLAB/Simulink建立伺服電機模型,由此搭建位置速度雙閉環(huán)控制仿真模型調(diào)節(jié)出控制參數(shù),并使用模糊化方法對速度環(huán)控制參數(shù)進行優(yōu)化,同時完成對PLC程序指令的編寫。提出一種確定黑體溫度對應(yīng)輻照度值的計... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海麻雀導(dǎo)彈

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2.1紅外制導(dǎo)技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導(dǎo)彈研制成功，自此紅外制導(dǎo)技術(shù)得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標(biāo)的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導(dǎo)海麻雀導(dǎo)彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標(biāo)輻射出來的紅外信號，只有在導(dǎo)彈命中敵方目標(biāo)時，探測器才會停止跟蹤目標(biāo)[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學(xué)原理的近距格斗的空空導(dǎo)彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導(dǎo)引頭。中距導(dǎo)彈“德比”調(diào)整了導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導(dǎo)彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標(biāo)，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應(yīng)用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應(yīng)時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導(dǎo)彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導(dǎo)彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導(dǎo)彈圖1.2近距防空反導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導(dǎo)彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導(dǎo)引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導(dǎo)導(dǎo)彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導(dǎo)彈相比，地空導(dǎo)彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2.1紅外制導(dǎo)技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導(dǎo)彈研制成功，自此紅外制導(dǎo)技術(shù)得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標(biāo)的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導(dǎo)海麻雀導(dǎo)彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標(biāo)輻射出來的紅外信號，只有在導(dǎo)彈命中敵方目標(biāo)時，探測器才會停止跟蹤目標(biāo)[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學(xué)原理的近距格斗的空空導(dǎo)彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導(dǎo)引頭。中距導(dǎo)彈“德比”調(diào)整了導(dǎo)引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導(dǎo)彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標(biāo)，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應(yīng)用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應(yīng)時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導(dǎo)彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導(dǎo)彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導(dǎo)彈圖1.2近距防空反導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導(dǎo)彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導(dǎo)引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導(dǎo)導(dǎo)彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導(dǎo)彈相比，地空導(dǎo)彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]精確制導(dǎo)戰(zhàn)術(shù)武器半實物仿真技術(shù)綜述[J]. 范世鵬,徐平,吳廣,李伶,祁琪.  航天控制. 2016(03)
[4]從土耳其擊落蘇-24看俄羅斯與土耳其對空導(dǎo)彈武器裝備發(fā)展[J]. 王慶國,賈晨陽.  飛航導(dǎo)彈. 2016(02)
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[6]AIM-9X紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈的發(fā)展綜述與啟示[J]. 賈林通,童中翔,王超哲,李慎波.  飛航導(dǎo)彈. 2015(12)
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[8]一種多光譜多光軸準(zhǔn)直系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 紀小輝,楊璐,姜旭.  應(yīng)用光學(xué). 2013(06)
[9]基于圖形的黑體輻射三大基本定律關(guān)系闡述[J]. 徐代升,王元樟.  物理與工程. 2012(05)
[10]紅外點源目標(biāo)模擬器[J]. 蔡本睿,馮江瓊.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2012(08)

博士論文
[1]矢量像差理論及其在離軸頭盔顯示系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[D]. 張虎.中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所） 2010

碩士論文
[1]基于DMD的可見光成像制導(dǎo)仿真系統(tǒng)設(shè)計[D]. 任國燾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]模糊自整定PID控制器的研究及應(yīng)用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[3]激光與可見光、紅外三光軸瞄準(zhǔn)偏差測試技術(shù)研究[D]. 劉剛.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[4]光學(xué)系統(tǒng)中心偏誤差分析方法研究[D]. 楊國鋒.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[5]點源紅外目標(biāo)模擬器方案設(shè)計[D]. 柏微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：2925429