現(xiàn)有紅外制導導彈的整流罩均被設(shè)計為球形結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)雖然由于其球?qū)ΨQ的特點,在不同掃描視場中產(chǎn)生相同的像差,易于獲得后方光學系統(tǒng)的校正,但是對于導彈空氣動力學性能的提高并沒有幫助,而共形光學設(shè)計通過提高導引頭的長徑比,可以使導彈的飛行速度,射程,機動性能和隱身等方面獲得較大幅度的提高,從而大大提高導彈的戰(zhàn)斗性能,但是共形整流罩不具有球?qū)ΨQ性,在導引頭對共形整流罩各視場掃描時,將產(chǎn)生動態(tài)變化的像差,為后像差校正系統(tǒng)設(shè)計帶來了難度,所以本文將對此進性研究,并設(shè)計基于自適應(yīng)光學的像差校正系統(tǒng)對其進行像差校正。本文通過對整流罩設(shè)計材料和外形參數(shù)的分析,做出了合理的選擇,并建立了長徑比為1的ZnS整流罩,通過對現(xiàn)有共形光學校正方案的比較,建立了兩級優(yōu)化系統(tǒng),第一級優(yōu)化系統(tǒng)包括將整流罩內(nèi)表面設(shè)計為Zernike邊緣矢高,含有二元衍射面的固定校正器和軸向移動柱面鏡系統(tǒng),通過三種校正方案的聯(lián)合使用對所設(shè)計的共形整流罩做初步的像差校正,然后通過建立卡塞格林系統(tǒng)代替理想鏡片作為成像系統(tǒng),將卡塞格林系統(tǒng)的次鏡設(shè)計為可變形反射鏡,利用MATLAB編寫隨機并行梯度下降算法,并與CodeV完成通信,建立了自適應(yīng)光... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２共形整流罩長徑比示意圖??雖然共形光學為導彈作戰(zhàn)性能帶來的大幅提高，但是隨著長徑比的提高，共形整流??

研究單位對共形光學的應(yīng)用前景和可行性做出了分析，并在１９９８年由領(lǐng)先科研項目處??和美國導彈研究與發(fā)展中心共同啟動了?“精密共形光學技術(shù)”（ＰＣ０Ｔ）研究項目［＜１，１９９９??年該項目組宣布成功研制了長徑比１．５共形導引頭，其結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖１．４為共??形光學探測器首次對Ｆ－１６轟炸機起飛時探測到的紅外圖像。實驗結(jié)果表明，導彈所受??的空氣阻力可減小了?２５％，射程能夠增加了一倍。Ｒａｙｔｈｅｏｎ公司一直致力于共形光學技??術(shù)在導彈領(lǐng)域應(yīng)用，并計劃將該導引頭替代傳統(tǒng)導引頭，安裝于“響尾蛇”導彈上以提??高其作戰(zhàn)性能。從研究成果和相關(guān)報道可以看出，國外在整流罩掃描視場像差校正，整??流罩的加工與檢測，以及導引頭內(nèi)部機械制造等理論研究已經(jīng)相當成熟，并且在相關(guān)技??術(shù)難題上獲得了突破，在整流罩視場像差校正方面提出了一系列可行的設(shè)計方案，并為??整流罩的加工與檢測設(shè)計研發(fā)了專用數(shù)字化機床，以滿足共形整流罩高精度加工的要??求。??ａ?Ｃｏ

研究單位對共形光學的應(yīng)用前景和可行性做出了分析，并在１９９８年由領(lǐng)先科研項目處??和美國導彈研究與發(fā)展中心共同啟動了?“精密共形光學技術(shù)”（ＰＣ０Ｔ）研究項目［＜１，１９９９??年該項目組宣布成功研制了長徑比１．５共形導引頭，其結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，圖１．４為共??形光學探測器首次對Ｆ－１６轟炸機起飛時探測到的紅外圖像。實驗結(jié)果表明，導彈所受??的空氣阻力可減小了?２５％，射程能夠增加了一倍。Ｒａｙｔｈｅｏｎ公司一直致力于共形光學技??術(shù)在導彈領(lǐng)域應(yīng)用，并計劃將該導引頭替代傳統(tǒng)導引頭，安裝于“響尾蛇”導彈上以提??高其作戰(zhàn)性能。從研究成果和相關(guān)報道可以看出，國外在整流罩掃描視場像差校正，整??流罩的加工與檢測，以及導引頭內(nèi)部機械制造等理論研究已經(jīng)相當成熟，并且在相關(guān)技??術(shù)難題上獲得了突破，在整流罩視場像差校正方面提出了一系列可行的設(shè)計方案，并為??整流罩的加工與檢測設(shè)計研發(fā)了專用數(shù)字化機床，以滿足共形整流罩高精度加工的要??求。??ａ?Ｃｏ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]利于像差校正的共形整流罩內(nèi)表面面形設(shè)計[J]. 張旺,左寶君,陳守謙,胡海力,范志剛.  光學學報. 2012(11)
[2]共形整流罩新型檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張續(xù)嚴,姜瑞凱,陶淑蘋.  紅外與激光工程. 2012(09)
[3]尖晶石整流罩氣動效應(yīng)的試驗研究[J]. 趙洪衛(wèi),侯天晉,朱斌.  紅外與激光工程. 2012(02)
[4]共形光學整流罩的加工與檢測技術(shù)綜述[J]. 孫赤全,王朋,回長順,丁向東.  導航與控制. 2011(04)
[5]Conformal optical system design with a single fixed conic corrector[J]. 宋大林,常軍,王慶豐,何伍斌,曹嬌.  Chinese Physics B. 2011(07)
[6]基于非球面固定校正鏡的共形光學系統(tǒng)設(shè)計[J]. 付薇,陳寶國.  紅外技術(shù). 2010(07)
[7]保形光學在導引頭中的應(yīng)用[J]. 張學成,徐榕,劉莉.  兵工自動化. 2010(04)
[8]折/衍混合消熱差共形光學系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強,方偉.  光學精密工程. 2010(04)
[9]共形光學系統(tǒng)瞬時視場外雜散光的分析及處理[J]. 孫金霞,孫強.  應(yīng)用光學. 2010(02)
[10]消像差條件在共形光學系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強,方偉.  光子學報. 2010(02)

博士論文
[1]橢球整流罩導引頭光學系統(tǒng)像差校正設(shè)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

碩士論文
[1]共形光學系統(tǒng)固定校正器設(shè)計方法研究[D]. 張旺.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[2]隨機并行梯度下降波前控制算法研究[D]. 彭浩.國防科學技術(shù)大學 2008



本文編號：3517622