紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺的設(shè)計研究
發(fā)布時間:2021-06-29 11:12
紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈在機載導(dǎo)彈中應(yīng)用十分廣泛,近距離及中遠(yuǎn)距離可以靈敏捕捉紅外熱源信號,產(chǎn)生有效打擊。其導(dǎo)引頭的捕捉信號的能力是關(guān)鍵。在分析了紅外制導(dǎo)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套基于高精度二維轉(zhuǎn)臺的紅外熱像源地面模擬系統(tǒng),即紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺系統(tǒng),用來檢測導(dǎo)彈捕捉與跟蹤信號能力。在制定設(shè)計方案基礎(chǔ)上,對不同的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比和選型,選擇適合本系統(tǒng)的U-U型框架結(jié)構(gòu)。在確定轉(zhuǎn)臺布局的基礎(chǔ)上,對紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。運用有限元及溫度場分析方法對光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、運動狀態(tài)下的可靠性、溫度場下形變對光路精度的影響,設(shè)計校核了光學(xué)系統(tǒng)。采用擋光板、絨布的設(shè)計方法,降低了系統(tǒng)噪聲,進(jìn)一步提高光源信號品質(zhì)。在完成光路設(shè)計、確定負(fù)載的大小及形式的基礎(chǔ)上,制定紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺機械系統(tǒng)整體方案、設(shè)計流程。主要對俯仰機構(gòu)、方位機構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。對系統(tǒng)進(jìn)行動平衡進(jìn)行分析,建立仿真模型,通過有限元軟件進(jìn)行靜力學(xué)、振動模態(tài)分析,保證了檢測系統(tǒng)滿足工作時的精度要求。通過靜力學(xué)分析,橫臂力矩最大位置處(水平位置)光學(xué)橫臂的形變量在誤差范圍之內(nèi),滿足設(shè)計要求,并在應(yīng)力最大位置處做補償設(shè)計;通過模態(tài)分析檢驗紅外熱像源二...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究意義
1.2 紅外制導(dǎo)簡介
1.3 紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺總體設(shè)計技術(shù)指標(biāo)分析及總體方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求及主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 紅外目標(biāo)源部分主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 二維轉(zhuǎn)臺裝置部分主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.3 伺服控制系統(tǒng)主要技術(shù)要求
2.1.4 可靠性及環(huán)境試驗要求
2.2 設(shè)計技術(shù)參數(shù)對檢測系統(tǒng)及設(shè)計的影響研究
2.2.1 紅外目標(biāo)源設(shè)計參數(shù)影響分析
2.2.2 二維轉(zhuǎn)臺裝置設(shè)計參數(shù)影響分析
2.3 二維轉(zhuǎn)臺機構(gòu)系統(tǒng)總體設(shè)計
2.4 結(jié)論
3 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
3.1 光學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計
3.2 光路設(shè)計及濾光片架、光闌小孔盤及鏡架設(shè)計
3.2.1 光路設(shè)計設(shè)計
3.2.2 濾光片架、光闌小孔盤及鏡架設(shè)計
3.3 光學(xué)系統(tǒng)配件選型
3.3.1 黑體的選配
3.3.2 衰減片和光闌及光功率的確定
3.4 光學(xué)鏡片的溫度場分析
3.5 加工裝配完成整體展示
3.6 結(jié)論
4 高精度二維轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 機械系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 機械系統(tǒng)總體設(shè)計
4.1.2 俯仰機構(gòu)設(shè)計
4.1.3 方位機構(gòu)設(shè)計
4.2 動平衡計算及機械系統(tǒng)配件選型
4.2.1 轉(zhuǎn)臺雙方向動平衡計算
4.2.2 減速機及伺服電機的選型
4.2.3 轉(zhuǎn)臺軸承的選型
4.3 機械系統(tǒng)中關(guān)鍵部件的有限元分析
4.3.1 光學(xué)橫臂工作中形變量分析
4.3.2 方位支撐架工作中形變量分析
4.3.3 二維轉(zhuǎn)臺整體的模態(tài)分析
4.4 加工裝配完成整體展示
4.5 結(jié)論
5 二維轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計
5.1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計
5.2 系統(tǒng)控制器(上位機)設(shè)計
5.3 控制軟件設(shè)計
5.4 控制操作界面設(shè)計
5.5 系統(tǒng)調(diào)試
5.6 總結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文工作小結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點
6.3 有待進(jìn)一步研究的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]便攜式紅外目標(biāo)模擬器的設(shè)計[J]. 李璽,李艷. 火力與指揮控制. 2012(01)
[2]摩擦力矩對艦炮隨動系統(tǒng)低速平穩(wěn)性的影響[J]. 吳宇航,崔敏. 火力與指揮控制. 2011(07)
[3]低溫點源黑體關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 許杰,楊林華,李娜. 航天器環(huán)境工程. 2011(02)
[4]高精度轉(zhuǎn)臺速度穩(wěn)定性研究[J]. 杜璧秀,張淑梅,高慧斌,張玉良. 光電工程. 2011(03)
[5]面源紅外定標(biāo)黑體控溫?zé)岱治鯷J]. 楊建斌,張文瑞,柏樹,劉玉魁. 真空與低溫. 2011(01)
[6]面源紅外干擾彈對抗紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈的仿真研究[J]. 孔曉玲,馬勝賢,杜玉萍,林濤. 指揮控制與仿真. 2011(01)
[7]光學(xué)窗口形變對平行光管光學(xué)性能影響分析[J]. 許亮,李創(chuàng),樊學(xué)武. 應(yīng)用光學(xué). 2010(06)
[8]基于ANSYS的R6105柴油機曲軸的模態(tài)分析[J]. 范校尉,樊文欣. 機械設(shè)計與制造. 2010(11)
[9]可調(diào)對比度光學(xué)無窮遠(yuǎn)目標(biāo)源設(shè)計[J]. 葉露,谷立山,沈湘衡. 應(yīng)用光學(xué). 2010(05)
[10]小視場紅外探頭標(biāo)定用離軸反射式平行光管設(shè)計[J]. 于劍,張國玉. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]陀螺穩(wěn)定光電跟蹤平臺伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 姬偉.東南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]二維轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)[D]. 魏光宇.長春理工大學(xué) 2010
[2]紅外月球模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[D]. 于爽.長春理工大學(xué) 2010
[3]二維轉(zhuǎn)臺的抗沖擊研究[D]. 謝洪君.長春理工大學(xué) 2010
[4]二維精密轉(zhuǎn)臺動力學(xué)特性仿真分析[D]. 鐵維澤.長春理工大學(xué) 2009
[5]三軸仿真轉(zhuǎn)臺設(shè)計及動力學(xué)研究[D]. 李強.哈爾濱工程大學(xué) 2007
本文編號:3256341
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來源及研究意義
1.2 紅外制導(dǎo)簡介
1.3 紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 紅外熱像源二維轉(zhuǎn)臺總體設(shè)計技術(shù)指標(biāo)分析及總體方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)設(shè)計要求及主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)
2.1.1 紅外目標(biāo)源部分主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.2 二維轉(zhuǎn)臺裝置部分主要技術(shù)指標(biāo)
2.1.3 伺服控制系統(tǒng)主要技術(shù)要求
2.1.4 可靠性及環(huán)境試驗要求
2.2 設(shè)計技術(shù)參數(shù)對檢測系統(tǒng)及設(shè)計的影響研究
2.2.1 紅外目標(biāo)源設(shè)計參數(shù)影響分析
2.2.2 二維轉(zhuǎn)臺裝置設(shè)計參數(shù)影響分析
2.3 二維轉(zhuǎn)臺機構(gòu)系統(tǒng)總體設(shè)計
2.4 結(jié)論
3 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
3.1 光學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計
3.2 光路設(shè)計及濾光片架、光闌小孔盤及鏡架設(shè)計
3.2.1 光路設(shè)計設(shè)計
3.2.2 濾光片架、光闌小孔盤及鏡架設(shè)計
3.3 光學(xué)系統(tǒng)配件選型
3.3.1 黑體的選配
3.3.2 衰減片和光闌及光功率的確定
3.4 光學(xué)鏡片的溫度場分析
3.5 加工裝配完成整體展示
3.6 結(jié)論
4 高精度二維轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1 機械系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 機械系統(tǒng)總體設(shè)計
4.1.2 俯仰機構(gòu)設(shè)計
4.1.3 方位機構(gòu)設(shè)計
4.2 動平衡計算及機械系統(tǒng)配件選型
4.2.1 轉(zhuǎn)臺雙方向動平衡計算
4.2.2 減速機及伺服電機的選型
4.2.3 轉(zhuǎn)臺軸承的選型
4.3 機械系統(tǒng)中關(guān)鍵部件的有限元分析
4.3.1 光學(xué)橫臂工作中形變量分析
4.3.2 方位支撐架工作中形變量分析
4.3.3 二維轉(zhuǎn)臺整體的模態(tài)分析
4.4 加工裝配完成整體展示
4.5 結(jié)論
5 二維轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)設(shè)計
5.1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計
5.2 系統(tǒng)控制器(上位機)設(shè)計
5.3 控制軟件設(shè)計
5.4 控制操作界面設(shè)計
5.5 系統(tǒng)調(diào)試
5.6 總結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 本文工作小結(jié)
6.2 本文創(chuàng)新點
6.3 有待進(jìn)一步研究的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]便攜式紅外目標(biāo)模擬器的設(shè)計[J]. 李璽,李艷. 火力與指揮控制. 2012(01)
[2]摩擦力矩對艦炮隨動系統(tǒng)低速平穩(wěn)性的影響[J]. 吳宇航,崔敏. 火力與指揮控制. 2011(07)
[3]低溫點源黑體關(guān)鍵技術(shù)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 許杰,楊林華,李娜. 航天器環(huán)境工程. 2011(02)
[4]高精度轉(zhuǎn)臺速度穩(wěn)定性研究[J]. 杜璧秀,張淑梅,高慧斌,張玉良. 光電工程. 2011(03)
[5]面源紅外定標(biāo)黑體控溫?zé)岱治鯷J]. 楊建斌,張文瑞,柏樹,劉玉魁. 真空與低溫. 2011(01)
[6]面源紅外干擾彈對抗紅外成像制導(dǎo)導(dǎo)彈的仿真研究[J]. 孔曉玲,馬勝賢,杜玉萍,林濤. 指揮控制與仿真. 2011(01)
[7]光學(xué)窗口形變對平行光管光學(xué)性能影響分析[J]. 許亮,李創(chuàng),樊學(xué)武. 應(yīng)用光學(xué). 2010(06)
[8]基于ANSYS的R6105柴油機曲軸的模態(tài)分析[J]. 范校尉,樊文欣. 機械設(shè)計與制造. 2010(11)
[9]可調(diào)對比度光學(xué)無窮遠(yuǎn)目標(biāo)源設(shè)計[J]. 葉露,谷立山,沈湘衡. 應(yīng)用光學(xué). 2010(05)
[10]小視場紅外探頭標(biāo)定用離軸反射式平行光管設(shè)計[J]. 于劍,張國玉. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
博士論文
[1]陀螺穩(wěn)定光電跟蹤平臺伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 姬偉.東南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]二維轉(zhuǎn)臺控制系統(tǒng)[D]. 魏光宇.長春理工大學(xué) 2010
[2]紅外月球模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[D]. 于爽.長春理工大學(xué) 2010
[3]二維轉(zhuǎn)臺的抗沖擊研究[D]. 謝洪君.長春理工大學(xué) 2010
[4]二維精密轉(zhuǎn)臺動力學(xué)特性仿真分析[D]. 鐵維澤.長春理工大學(xué) 2009
[5]三軸仿真轉(zhuǎn)臺設(shè)計及動力學(xué)研究[D]. 李強.哈爾濱工程大學(xué) 2007
本文編號:3256341
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3256341.html
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