影响激光主动探测效能的机理研究

发布时间：2020-08-26 10:52

【摘要】：激光主动探测技术在军事制导,侦查定位,目标隐身等技术领域具有广泛的应用。准确研究激光主动探测作用机理不但有利于提高探测系统的侦查能力,而且可以使我方的光电仪器在复杂多变的探测环境中得以隐身保护。本文介绍分析了猫眼效应、激光主动探测原理和大气对激光传输的影响原理。从猫眼效应作用机理上建立猫眼系统离焦模型分析离焦量对猫眼系统回波参数的影响。建立猫眼系统色差模型分析探测激光波长对猫眼系统回波参数的影响。从而将色差匹配问题转换成离焦问题。建立回波能量模型分析猫眼系统参数和探测距离对回波功率的影响。建立激光主动探测概率模型,分析了猫眼系统参数对探测发现概率的影响以及探测距离对探测识别概率的影响。对单兵枪瞄具做FRED离焦仿真实验,得到枪瞄系统不同离焦程度的回波照度分布。对单兵枪瞄具做FRED色差仿真实验,得到不同波长探测激光条件下枪瞄系统在不同离焦程度的回波照度分布,从而选择最佳探测激光波长。对红外物镜产生回波机理的关键表面进行仿真研究。仿真实验表明:利用近红外探测激光辐照红外物镜时,其焦平面的反射回波光束比红外物镜前表面的反射回波光束能量更加集中。利用可见波段激光辐照红外物镜时,前表面的反射回波能量与焦平面的反射回波光束能量近似。设计一种激光主动探测装置,介绍了设备的原理结构。并在单兵枪瞄具不同离焦状况、不同探测距离、不同探测激光波长的条件下采集到接收系统的回波光斑。通过仿真和实验验证了理论分析的有效性。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN249
【图文】：

图 1.1 车载式激光主动探测武器装备.2 国内外研究现状.2.1 国内研究现状国内在激光主动探测技术技术上开展了技术研究，同时研制出了许多与激光主测技术相关的原理样机。国内相关科研人员对红外光电系统在激光主动探测时产猫眼效应进行相关研究，从回波光束的能量、回波光束尺寸大小、回波效率、回号识别等技术指标上完成了攻关。对红外光学材料对猫眼效应回波产生的影响也了相关的研究分析。天津光电信息控制和安全技术重点实验室科研人员在如何侦位目标和如何精确平稳跟踪目标等相关技术上开展了研究，深入分析限制其能力键因素，提出了解决问题提高能力的有效方法，并给出了相关的理论方程[13]。北息科技大学仪器科学与光电工程学院相关科研人员在猫眼效应的作用机理上做出常深入的研究[14-15]。通过理论推导出形象猫眼效应的关键因素，得出了相关的作用。并将计算结果在现实中进行了验证，取得了非常好的效果。国防科学技术大学科学与工程学院相关[16-17]科研人员利用光电系统的猫眼效应研制出了一种激光测，可以实现多方位对目标的侦查定位。并根据设定的识别程序，根据探测目标的

图 1.2 我国警用反狙击激光主动探测装备示意图西安应用光学研究所研制出的线阵式 CCD 反狙击探测仪在军事对抗中广泛应用。射系统发出时序脉冲探测激光，通过接收系统进行信号的接收处理。分别采集探测发射探测激光和不发射探测激光回波的两组信号，通过数字图像处理进行信号的帧，所得信号与信号阈值来进行比较判断，从而探测狙击手的潜伏位置。线阵式 CC测仪系统的装置原理图如下图所示。图 1.3 线阵式 CCD 反狙击探测系统及原理图国防科学技术大学光电科学与工程学院研制出一种基于 CCD 成像原理的反狙击干系统[19]。通过红外探测激光进行扫描侦查，发现猫眼目标后迅速降低探测图像对比

图 1.2 我国警用反狙击激光主动探测装备示意图用光学研究所研制出的线阵式 CCD 反狙击探测仪在军事对抗中广泛出时序脉冲探测激光，通过接收系统进行信号的接收处理。分别采激光和不发射探测激光回波的两组信号，通过数字图像处理进行信号与信号阈值来进行比较判断，从而探测狙击手的潜伏位置。线阵的装置原理图如下图所示。

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本文编号：2805081