隨著海水中藍(lán)綠透光“窗口”的發(fā)現(xiàn),水下激光通信、激光成像以及海洋激光雷達(dá)等技術(shù)得到了深入地研究。水下藍(lán)綠激光探測具有方向性好、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用在水下近程目標(biāo)探測中能取得比水聲探測更優(yōu)的成像和定位精度。開展水下脈沖激光近程周向掃描探測技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)對水下近程目標(biāo)的距離解算和方位識別,為魚雷定向起爆戰(zhàn)斗部提供目標(biāo)距離和方位信息,精確控制戰(zhàn)斗部起爆方向和時刻,以充分利用戰(zhàn)斗部爆炸威力。該研究對提高魚雷戰(zhàn)斗部毀傷效能,實(shí)現(xiàn)引信與水下定向起爆戰(zhàn)斗部的引戰(zhàn)配合有重要意義。本文以水下激光近炸引信為研究對象,設(shè)計了適用于海水環(huán)境和魚雷載體的水下脈沖激光近程周向掃描探測方案。提出了含有目標(biāo)表面光子反射過程的水下激光回波蒙特卡洛仿真方法,基于系統(tǒng)最優(yōu)信噪比模型優(yōu)化了非同軸光學(xué)系統(tǒng)光路,設(shè)計了提取目標(biāo)回波信號的水下激光回波自適應(yīng)濾波算法,分析了海水中脈沖激光測距精度,設(shè)計了掃描探測目標(biāo)方位識別方案,研究了系統(tǒng)脈沖頻率和掃描頻率對系統(tǒng)捕獲率的影響,設(shè)計了水下激光近程周向掃描探測系統(tǒng)原理樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室水池和海水環(huán)境中樣機(jī)測試實(shí)驗(yàn)。提出了基于海水光學(xué)特性、目標(biāo)反射特性以及水下激光近程探測的目標(biāo)... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３加拿大ＬＵＣＩＥ水下激光成像系統(tǒng)??

?ｂ）?ＬＵＣＩＥ２?ｃ）?ＬＵＣＩＥ３??圖１．３加拿大ＬＵＣＩＥ水下激光成像系統(tǒng)??其中，第一代ＬＵＣＩＥ丨（１９９０？１９９６年）用于反水雷，系統(tǒng)采用二極管泵浦Ｎｄ：ＹＬＦ??激光器，波長５２７ｎｍ，功率５０ｍＷ？５００ｍＷ可調(diào)，重頻２ｋＨｚ，脈寬７ｎｓ，選通門寬７ｎｓ。??ＬＵＣＩＥ?２（?１９９８？２００２年）用于水下搜救和水雷探測，系統(tǒng)采用半導(dǎo)體泵浦Ｎｄ：ＹＶ０４??激光器，波長５３２ｎｍ，重頻２２．５ｋＨｚ，功率２Ｗ，脈寬７ｎｓ，像增強(qiáng)器選通門寬３ｎｓ。可??控制激光器照明視場與成像視場匹配。不同距離處的成像效果如圖１．４所示，可在７．３５??４??

圖１．４?ＬＵＣＩＥ?２系統(tǒng)成像結(jié)災(zāi)??瑞典國防研宄所（ＦＯ丨）也是較畢開展水下？離選通成像技術(shù)的單位之一，其在２００５??年成功研制了?ＬＳＶ－Ｗ?Ａｑｕａ?Ｌｙｎｘ趾離選通成像系統(tǒng)（如圖１．５?ａ））。該系統(tǒng)發(fā)射脈寬７ｎｓ？??ｌ〇ｎｓ，單脈沖能量２６ｍＪ？２９ｍＪ，最小選通門寬６ｎｓ。工作范圍３？１００ｍ，距離分辨率為??０．３ｍ，成像的分辨率為７６８ｘ５７６?ｐｉｘｅｌｓ，在４？５倍衰減長度的距離上具苻較強(qiáng)的成像識??別０標(biāo)的能力，能在大于６倍衰減長度的距離上探測到同標(biāo)。２００６年Ｈ．Ｍ．Ｔｕｌｌｄａｈｌ等人??在清水（衰減系數(shù)０．４５ｍ－１）和渾水（衰減系數(shù)１．７５ｍ－１）中進(jìn)行了成像實(shí)驗(yàn)。圖１．５?ｂ）??和ｃ）分別為系統(tǒng)在淸水和渾水中的成像結(jié)果，實(shí)驗(yàn)表明趾離選通技術(shù)的成像距離足傳??統(tǒng)扱像機(jī)的１．５倍，最大探測距離足傳統(tǒng)松像機(jī)的兩倍ＰＩ。??ｉｆｔＰｌｌｌｉ??ａ）?Ａｑｕａ?Ｌｙｎｘ距離選通成像系統(tǒng)?ｂ）清水中７ｍ處圖像ｃ）渾水屮１．６５ｍ處圖像??圖１．５?Ａｑｕａ?Ｌｙｎｘ距離選通成像系統(tǒng)和其成像結(jié)采：??美Ｒ?ＳＰＡＲＴＡ公司研制了距離選通系統(tǒng)Ｓｅｅ－Ｒａｙ，發(fā)射光脈沖能量１００ｍ．丨，接收器??采用ＸＹＢＩＯＮ公司的像增強(qiáng)型ＣＣＤ，最大的探測距離達(dá)到６．４個衰減氏度，最大的圖??像識別距離達(dá)到５．６個衰減長度。該系統(tǒng)有供蛙人使用的手持式和安裝在遙控潛水器??（ＲＯＶ）上的遠(yuǎn)程式兩種丨２６】。??除丫發(fā)展供水下航行器和蛙人使用的激光成像系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3473027