調頻連續(xù)波體制激光與無線電復合引信探測技術研究
發(fā)布時間:2021-11-15 22:53
目前引信發(fā)展中復合引信已經成為一個新的研究熱點,復合引信同時采用多種探測體制或者是同一探測體制不同工作頻段或不同物理場,可以進行優(yōu)勢互補,彌補不同探測方式的不足,提高引信復雜環(huán)境下抗干擾能力。也可以在彈目交會過程中利用不同探測方式獲取的回波信息進行數(shù)據融合,識別探測區(qū)域內目標高度,排除障礙物干擾,避免引信早炸、誤炸,提高引信工作可靠性。為了提高引信復雜環(huán)境中抗干擾能力和對目標作用可靠性,本文在FMCW探測原理基礎上提出了FMCW體制激光和無線電復合引信總體設計方案,重點研究了復合引信在復雜環(huán)境中抗干擾理論及對探測區(qū)域內目標高度識別理論,設計并實現(xiàn)了基于共口徑結構的復合引信原理樣機,在不同環(huán)境中進行了目標定距和抗干擾實驗。首先,建立基于Mie散射理論的氣溶膠后向散射干擾計算模型,實現(xiàn)對FMCW激光差頻信號中后向散射干擾定量計算;針對無線電引信對地雜波干擾,建立了無線電引信對地探測模型,定量計算了不同地面環(huán)境下入射角對無線電后向散射系數(shù)的影響。其次,提出了基于經驗模態(tài)分解(EMD)的差頻信號自適應濾波算法EMD-IT-Spearman,通過仿真驗證了該算法可以對非線性非平穩(wěn)信號進行有效去噪...
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
美國M734調頻連續(xù)波引信電路
19]。70年代美國就出現(xiàn)了火箭彈用激光引信、“獵鷹”、“AIM-9”響尾蛇空空導彈,“AIM-9”采用紅外導引頭結構如圖1.2所示,紅外線感應器安裝在透鏡的后方,攻擊目標時采用激光近炸引信提高炸點精度。90年代,激光引信已成為美國、俄羅斯、英國、以色列、巴西等國家的第四代空空導彈廣泛采用。如馬特拉公司的西北風,德國的紅外成像近距離空空導彈IRIR-T,英國的先進近距紅外空空導彈ASRAAM等[20]。圖1.2 美國“AIM-9”紅外導引頭激光引信早期主要采用幾何截斷定距技術和脈沖定距技術。目前由于高功率、高速率調制激光器的發(fā)展,激光引信探測技術已經向復雜波形調制方向發(fā)展,如非相干FMCW激光引信。和相干FMCW激光探測相比,非相干調頻連續(xù)探測的目標距離信息通過電混頻的方式獲得,比直接用光混頻得到的信號信噪比高[21]。非相干FMCW激光探測作為一種新的激光探測方式
北京理工大學博士學位論文5圖1.3 非相干調頻連續(xù)波激光引信原理圖圖 1.4 非相干調頻連續(xù)波激光引信結構圖目前,國內對非相干調頻連續(xù)激光引信的研究尚處于起步階段。國內的北京理工大學、南京理工大學、西安212所以及裝備指揮技術學院對這種探測體制的引信進行原理和硬件研究。(3)復合引信探測技術發(fā)展復合引信即采用兩種或兩種以上探測原理的引信,其探測方式可以是同一種物理場,如電磁波的兩個不同頻率、不同方向圖。對于不同種物理場,可以是激光、紅外、磁、無線電、電容等。本文研究的復合引信中激光和無線電探測屬于不同物理場,激光容易受云霧、煙塵、雨雪等自然環(huán)境干擾,主要原因是激光在大氣中傳輸,容易受到氣溶膠散射等影響[24],同時人為制造的煙幕作為一種具有較高效費比的無源干擾手段在局部戰(zhàn)爭中得到廣泛應用,對激光引信造成很大威脅[25]。無線電易受人為電磁干擾
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖激光四象限探測器測角不確定性統(tǒng)計分布[J]. 張偉,張合,陳勇,張祥金,徐孝彬. 物理學報. 2017(01)
[2]調頻連續(xù)波激光引信回波特性仿真分析[J]. 陳慧敏,劉洋,朱雄偉,王鳳杰. 兵工學報. 2015(12)
[3]空地反輻射導彈激光近炸引信目標識別方法[J]. 諸德放,張真,王文強. 彈箭與制導學報. 2015(03)
[4]基于時空信息融合的復合引信目標識別方法[J]. 焦朋勃,黃長強,蔡佳,丁達理,王征. 探測與控制學報. 2014(05)
[5]無線電引信雙源輻照效應研究[J]. 程二威,陳亞洲,田慶民,張濤. 強激光與粒子束. 2014(07)
[6]基于脈內調頻的無線電引信信號處理方法[J]. 梁遠,劉芒龍,周祖國. 探測與控制學報. 2014(02)
[7]2.4GHz圓環(huán)形電阻加載微帶貼片天線的分析[J]. 張謙,王代華,張志杰,吳世玉,王存寶. 電視技術. 2012(17)
[8]基于FPGA的三次B樣條曲線插補算法優(yōu)化和實現(xiàn)[J]. 馮健,葉伯生,周向東. 機械與電子. 2012(06)
[9]成像引信聯(lián)合變換相關目標識別關鍵技術[J]. 鄧甲昊. 探測與控制學報. 2012(01)
[10]基于FPGA的雙波束激光引信目標識別算法研究[J]. 嚴文康,李傳增,王樹山,蒲榮輝. 制導與引信. 2011(04)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學 2010
碩士論文
[1]強地雜波背景下毫米波引信精確定距方法[D]. 全閔.西安電子科技大學 2014
[2]大氣氣溶膠粒子散射對激光大氣傳輸影響的研究[D]. 李麗芳.中北大學 2013
[3]非相干疊加激光束發(fā)射系統(tǒng)設計[D]. 趙知誠.蘇州大學 2013
[4]微帶天線寬頻帶技術研究與設計[D]. 王海花.西安電子科技大學 2012
[5]線性調頻連續(xù)波激光測距測速的研究[D]. 華昊.長春理工大學 2011
[6]調頻連續(xù)波近程探測系統(tǒng)信號檢測與處理[D]. 錢者鳳.南京理工大學 2009
[7]無線光通信系統(tǒng)的大氣信道特性研究[D]. 鑒佃軍.西安電子科技大學 2008
[8]毫米波目標探測技術[D]. 肖俊.電子科技大學 2006
[9]大氣激光通信系統(tǒng)設計及其光學系統(tǒng)實驗[D]. 張濤.天津大學 2006
[10]小型寬帶微帶天線設計[D]. 李龍.南京理工大學 2004
本文編號:3497658
【文章來源】:北京理工大學北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:142 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
美國M734調頻連續(xù)波引信電路
19]。70年代美國就出現(xiàn)了火箭彈用激光引信、“獵鷹”、“AIM-9”響尾蛇空空導彈,“AIM-9”采用紅外導引頭結構如圖1.2所示,紅外線感應器安裝在透鏡的后方,攻擊目標時采用激光近炸引信提高炸點精度。90年代,激光引信已成為美國、俄羅斯、英國、以色列、巴西等國家的第四代空空導彈廣泛采用。如馬特拉公司的西北風,德國的紅外成像近距離空空導彈IRIR-T,英國的先進近距紅外空空導彈ASRAAM等[20]。圖1.2 美國“AIM-9”紅外導引頭激光引信早期主要采用幾何截斷定距技術和脈沖定距技術。目前由于高功率、高速率調制激光器的發(fā)展,激光引信探測技術已經向復雜波形調制方向發(fā)展,如非相干FMCW激光引信。和相干FMCW激光探測相比,非相干調頻連續(xù)探測的目標距離信息通過電混頻的方式獲得,比直接用光混頻得到的信號信噪比高[21]。非相干FMCW激光探測作為一種新的激光探測方式
北京理工大學博士學位論文5圖1.3 非相干調頻連續(xù)波激光引信原理圖圖 1.4 非相干調頻連續(xù)波激光引信結構圖目前,國內對非相干調頻連續(xù)激光引信的研究尚處于起步階段。國內的北京理工大學、南京理工大學、西安212所以及裝備指揮技術學院對這種探測體制的引信進行原理和硬件研究。(3)復合引信探測技術發(fā)展復合引信即采用兩種或兩種以上探測原理的引信,其探測方式可以是同一種物理場,如電磁波的兩個不同頻率、不同方向圖。對于不同種物理場,可以是激光、紅外、磁、無線電、電容等。本文研究的復合引信中激光和無線電探測屬于不同物理場,激光容易受云霧、煙塵、雨雪等自然環(huán)境干擾,主要原因是激光在大氣中傳輸,容易受到氣溶膠散射等影響[24],同時人為制造的煙幕作為一種具有較高效費比的無源干擾手段在局部戰(zhàn)爭中得到廣泛應用,對激光引信造成很大威脅[25]。無線電易受人為電磁干擾
【參考文獻】:
期刊論文
[1]脈沖激光四象限探測器測角不確定性統(tǒng)計分布[J]. 張偉,張合,陳勇,張祥金,徐孝彬. 物理學報. 2017(01)
[2]調頻連續(xù)波激光引信回波特性仿真分析[J]. 陳慧敏,劉洋,朱雄偉,王鳳杰. 兵工學報. 2015(12)
[3]空地反輻射導彈激光近炸引信目標識別方法[J]. 諸德放,張真,王文強. 彈箭與制導學報. 2015(03)
[4]基于時空信息融合的復合引信目標識別方法[J]. 焦朋勃,黃長強,蔡佳,丁達理,王征. 探測與控制學報. 2014(05)
[5]無線電引信雙源輻照效應研究[J]. 程二威,陳亞洲,田慶民,張濤. 強激光與粒子束. 2014(07)
[6]基于脈內調頻的無線電引信信號處理方法[J]. 梁遠,劉芒龍,周祖國. 探測與控制學報. 2014(02)
[7]2.4GHz圓環(huán)形電阻加載微帶貼片天線的分析[J]. 張謙,王代華,張志杰,吳世玉,王存寶. 電視技術. 2012(17)
[8]基于FPGA的三次B樣條曲線插補算法優(yōu)化和實現(xiàn)[J]. 馮健,葉伯生,周向東. 機械與電子. 2012(06)
[9]成像引信聯(lián)合變換相關目標識別關鍵技術[J]. 鄧甲昊. 探測與控制學報. 2012(01)
[10]基于FPGA的雙波束激光引信目標識別算法研究[J]. 嚴文康,李傳增,王樹山,蒲榮輝. 制導與引信. 2011(04)
博士論文
[1]EMD算法研究及其在信號去噪中的應用[D]. 王婷.哈爾濱工程大學 2010
碩士論文
[1]強地雜波背景下毫米波引信精確定距方法[D]. 全閔.西安電子科技大學 2014
[2]大氣氣溶膠粒子散射對激光大氣傳輸影響的研究[D]. 李麗芳.中北大學 2013
[3]非相干疊加激光束發(fā)射系統(tǒng)設計[D]. 趙知誠.蘇州大學 2013
[4]微帶天線寬頻帶技術研究與設計[D]. 王海花.西安電子科技大學 2012
[5]線性調頻連續(xù)波激光測距測速的研究[D]. 華昊.長春理工大學 2011
[6]調頻連續(xù)波近程探測系統(tǒng)信號檢測與處理[D]. 錢者鳳.南京理工大學 2009
[7]無線光通信系統(tǒng)的大氣信道特性研究[D]. 鑒佃軍.西安電子科技大學 2008
[8]毫米波目標探測技術[D]. 肖俊.電子科技大學 2006
[9]大氣激光通信系統(tǒng)設計及其光學系統(tǒng)實驗[D]. 張濤.天津大學 2006
[10]小型寬帶微帶天線設計[D]. 李龍.南京理工大學 2004
本文編號:3497658
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