發(fā)布時間：2021-05-24 01:16

　　隨著光學技術的發(fā)展以及對武器裝備性能要求的提高,傳統(tǒng)導彈的球形整流罩由于其空氣動力學性能差,會產生較大的氣動阻力和氣動加熱現象,嚴重影響了導彈的射程和目標識別能力。而共形整流罩具有優(yōu)良的氣動外形,很好的克服了球形整流罩的不足,但是共形整流罩高陡度和非點對稱性結構,會引入的大量的像差,而且隨著目標視場劇烈變化,因此如何在大掃描視場范圍校正共形整流罩的動態(tài)像差是制約共形光學技術走向應用的關鍵問題。本論文主要致力于大掃描視場范圍內共形頭罩像差特性分析及校正理論的研究,解決大像差和動態(tài)像差兩個問題。首先分析橢球形整流罩的幾何特性,通過長徑比和口徑建立其幾何模型,然后利用光線追跡原理,研究光線經過橢球形內外表面整流罩的傳播路徑,分析光線經過整流罩后的偏轉;最后通過Zernike多項式對橢球形整流罩的一階和三階像差特性進行分析,構造橢球形整流罩的像差模型,分析了像差產生的原因及其特點。通過分析共形頭罩光學系統(tǒng)的結構和像差特性,選取了兩種能夠適用于像差校正的特殊光學面型,二元光學面和Zernike矢高表面。分析它們的光學原理和波前整形的數學理論模型,為選取合適的像差校正方法奠定基礎。在研究旋轉柱面鏡... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 共形頭罩導引頭光學系統(tǒng)國內外研究現狀
    1.3 論文主要研究內容與結構安排
第2章 橢球形頭罩幾何特性及像差分析
    2.1 橢球形頭罩選型與幾何建模
    2.2 光線在橢球形整流罩中的傳輸分析
    2.3 基于Zernike多項式的橢球形整流罩像差特性分析
    2.4 本章小結
第3章 適用于大掃描視場共形頭罩像差校正的特殊面型光學特性分析
    3.1 二元光學元件的像差校正特性
    3.2 基于Zernike多項式的光學表面的變形鏡像差校正特性
    3.3 本章小結
第4章 二元光學元件與旋轉雙柱面鏡相結合的設計理論在大掃面視場共形頭罩光學系統(tǒng)設計中的應用
    4.1 旋轉柱面鏡的像差特性
    4.2 應用單柱面鏡實現大掃面視場的俯視型共形光學系統(tǒng)設計
    4.3 應用二元光學元件的大掃面視場共形頭罩光學系統(tǒng)設計
    4.4 本章小結
第5章 基于變形鏡的尖拱形頭罩大掃面視場像差校正
    5.1 尖拱形共形頭罩幾何特性與氣動性能
    5.2 尖拱形頭罩像差分析與光學系統(tǒng)設計方案
    5.3 尖拱形共形頭罩像差特性
    5.4 基于變形鏡的尖拱形共形頭罩光學系統(tǒng)設計
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 全文創(chuàng)新點
    6.3 工作展望
參考文獻
在學期間學術成果情況
指導教師及作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]大視場紅外導引頭光學系統(tǒng)消熱差設計[J]. 姜洋,孫強,劉英,趙瓏現.  光子學報. 2013(04)
[2]8倍雙視場大相對孔徑紅外折/衍射系統(tǒng)設計[J]. 徐亮,趙建科,周艷,劉峰.  紅外與激光工程. 2012(08)
[3]新型折反射式橢球形整流罩光學系統(tǒng)的設計[J]. 王超,張新,曲賀盟,史廣維,王靈杰.  光學學報. 2012(08)
[4]大視場凝視型紅外共形光學系統(tǒng)設計[J]. 姜洋,孫強,孫金霞,劉英,李淳,王健,楊樂.  紅外與激光工程. 2012(06)
[5]基于固定校正元件的橢球形窗口光學系統(tǒng)設計[J]. 曲賀盟,張新,王靈杰.  光學學報. 2011(10)
[6]折/衍混合紅外物鏡超寬溫度消熱差設計[J]. 陳瀟,楊建峰,馬小龍,白瑜,何佶珂,何建偉.  紅外與激光工程. 2011(01)
[7]高陡度保形光學鏡面的坐標測量[J]. 賈立德.  光學精密工程. 2010(09)
[8]紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)中光學系統(tǒng)的設計[J]. 薛慧.  光學學報. 2010(08)
[9]折/衍混合消熱差共形光學系統(tǒng)的設計[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強,方偉.  光學精密工程. 2010(04)
[10]旋成體導彈頭部母線線型的選擇問題研究[J]. 唐偉,江定武,桂業(yè)偉,張瑞文.  空氣動力學學報. 2010(02)

博士論文
[1]含非球面頭罩的光學系統(tǒng)像差校正技術研究[D]. 王超.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2014
[2]超音速共形導引頭整流罩熱流固耦合[D]. 姜振海.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2012
[3]全息模式波前傳感技術研究[D]. 劉長海.國防科學技術大學 2011
[4]橢球整流罩導引頭光學系統(tǒng)像差校正設計[D]. 孫金霞.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2011
[5]光學非球面坐標測量關鍵技術研究[D]. 賈立德.國防科學技術大學 2008
[6]衍/折射光學系統(tǒng)消二級光譜的研究[D]. 洪新華.中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所） 2005

碩士論文
[1]具有二元光學校正元件的反射式光學系統(tǒng)研究[D]. 張浩斌.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[2]利用二元光學技術設計輕量化光學遙感系統(tǒng)[D]. 徐琰.國防科學技術大學 2006



本文編號：3203300