红外点源旋转目标模拟器装置研究
发布时间：2020-12-19 06:26
本课题源于航天科工二院“目标模拟器研制”科研项目。随着红外跟踪制导和半实物仿真技术的不断发展,以制导和目标仿真系统为支撑技术构建的红外点源旋转目标模拟器装置,可在实验室环境下模拟导弹实弹射击,完成对导弹运动的跟踪测试,具有目标跟踪定位精确、视野完整、大幅降低实验成本等优点。通过对红外制导模拟系统深入研究,结合模拟器设计指标,提出一种具有旋转摆动能力的目标模拟器总体方案;选择合适的支撑架材料并使用ANSYS/Workbench软件对其进行模态分析,确定结构方案的可行性,提出以旋转摆动机构为核心的机械结构设计,对转动过程中的关键部位校核;确定以辐射源为核心的光学系统,利用ZEMAX软件来设计模拟器的红外光学系统,以确保导引头入瞳与光学系统出瞳相重合;设计以PLC为核心的控制系统,选择合适电机并完成相关选型计算。根据模拟器工作特点和控制要求,对转动机构的稳定性进行ADAMS振动分析,使用MATLAB/Simulink建立伺服电机模型,由此搭建位置速度双闭环控制仿真模型调节出控制参数,并使用模糊化方法对速度环控制参数进行优化,同时完成对PLC程序指令的编写。提出一种确定黑体温度对应辐照度值的计...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海麻雀导弹
哈尔滨工程大学硕士学位论文21.2.1红外制导技术国外发展现状1948年美国“响尾蛇”导弹研制成功，自此红外制导技术得到大力发展，起初探测器采用的是不制冷的硫化铅，因其灵敏度低、追踪速度慢[1]，发展至70年代后期时，被制冷的锑化因所取代，该探测器具有自动搜索和截获目标的能力可以弥补上述缺点，1999年响尾蛇AIM-9X完成首次发射试验，于2003年列装。2011年在巴黎航展上将改进型的具有引信能力的低空制导海麻雀导弹集成到防空作战中，如图1.1所示，传感器采用的是红外探测器[2]，能够轻易捕捉到敌方目标辐射出来的红外信号，只有在导弹命中敌方目标时，探测器才会停止跟踪目标[3]。2015年响尾蛇AIM-9X进行首次试验射击，成功击落BQM-34靶机，同年4月，完成第二次试验射击[4]。1997年以色列研制出一款基于航空动力学原理的近距格斗的空空导弹——“怪蛇5”，采用的是双波段红外导引头。中距导弹“德比”调整了导引头和战斗部工作机制，两种导弹互补，可以同时单发、多发击中目标，意大利将“怪蛇5”（图1.2）与“德比”（图1.3）应用于地空防御系统，命名为“斯派德”地空导弹系统，此系统反应时间不超过5s。2011年及2013年印度及以色列订购了上述型号导弹系统并计划替换部分苏制的SA-8“壁虎”和SA-13防空导弹系统[5]。图1.1海麻雀导弹图1.2近距防空反导系统发射车图1.3中距防空反导系统发射车图1.4德国IRIS-TSL1998年，德国空空导弹IRIS-T（加强版的响尾蛇）导引头试验成功，德国BGT防御公司通过对IRIS-T的研究，进而改研制出地空制导导弹IRIS-TSL，如图1.4所示。与空空导弹相比，地空导弹需要用推力更大的火箭发动机，射程和作战高度更远。
哈尔滨工程大学硕士学位论文21.2.1红外制导技术国外发展现状1948年美国“响尾蛇”导弹研制成功，自此红外制导技术得到大力发展，起初探测器采用的是不制冷的硫化铅，因其灵敏度低、追踪速度慢[1]，发展至70年代后期时，被制冷的锑化因所取代，该探测器具有自动搜索和截获目标的能力可以弥补上述缺点，1999年响尾蛇AIM-9X完成首次发射试验，于2003年列装。2011年在巴黎航展上将改进型的具有引信能力的低空制导海麻雀导弹集成到防空作战中，如图1.1所示，传感器采用的是红外探测器[2]，能够轻易捕捉到敌方目标辐射出来的红外信号，只有在导弹命中敌方目标时，探测器才会停止跟踪目标[3]。2015年响尾蛇AIM-9X进行首次试验射击，成功击落BQM-34靶机，同年4月，完成第二次试验射击[4]。1997年以色列研制出一款基于航空动力学原理的近距格斗的空空导弹——“怪蛇5”，采用的是双波段红外导引头。中距导弹“德比”调整了导引头和战斗部工作机制，两种导弹互补，可以同时单发、多发击中目标，意大利将“怪蛇5”（图1.2）与“德比”（图1.3）应用于地空防御系统，命名为“斯派德”地空导弹系统，此系统反应时间不超过5s。2011年及2013年印度及以色列订购了上述型号导弹系统并计划替换部分苏制的SA-8“壁虎”和SA-13防空导弹系统[5]。图1.1海麻雀导弹图1.2近距防空反导系统发射车图1.3中距防空反导系统发射车图1.4德国IRIS-TSL1998年，德国空空导弹IRIS-T（加强版的响尾蛇）导引头试验成功，德国BGT防御公司通过对IRIS-T的研究，进而改研制出地空制导导弹IRIS-TSL，如图1.4所示。与空空导弹相比，地空导弹需要用推力更大的火箭发动机，射程和作战高度更远。
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外制导半实物仿真系统误差分析[J]. 赵世明,孙致月. 红外与激光工程. 2017(08)
[2]“萨德”入韩引发的地缘政治危机及中国的对策[J]. 曹庭. 国防科技. 2017(04)
[3]精确制导战术武器半实物仿真技术综述[J]. 范世鹏,徐平,吴广,李伶,祁琪. 航天控制. 2016(03)
[4]从土耳其击落苏-24看俄罗斯与土耳其对空导弹武器装备发展[J]. 王庆国,贾晨阳. 飞航导弹. 2016(02)
[5]空空导弹70年发展综述[J]. 樊会涛,崔颢,天光. 航空兵器. 2016(01)
[6]AIM-9X红外成像制导导弹的发展综述与启示[J]. 贾林通,童中翔,王超哲,李慎波. 飞航导弹. 2015(12)
[7]一种红外场景/点源目标模拟器技术研究[J]. 武迪,施蕊,蔡本睿. 光学技术. 2015(01)
[8]一种多光谱多光轴准直系统的设计[J]. 纪小辉,杨璐,姜旭. 应用光学. 2013(06)
[9]基于图形的黑体辐射三大基本定律关系阐述[J]. 徐代升,王元樟. 物理与工程. 2012(05)
[10]红外点源目标模拟器[J]. 蔡本睿,冯江琼. 北京理工大学学报. 2012(08)
博士论文
[1]矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D]. 张虎.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
硕士论文
[1]基于DMD的可见光成像制导仿真系统设计[D]. 任国焘.哈尔滨工业大学 2016
[2]模糊自整定PID控制器的研究及应用[D]. 程启建.西安工业大学 2016
[3]激光与可见光、红外三光轴瞄准偏差测试技术研究[D]. 刘刚.西安工业大学 2015
[4]光学系统中心偏误差分析方法研究[D]. 杨国锋.西安工业大学 2015
[5]点源红外目标模拟器方案设计[D]. 柏微.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2925429
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海麻雀导弹
哈尔滨工程大学硕士学位论文21.2.1红外制导技术国外发展现状1948年美国“响尾蛇”导弹研制成功，自此红外制导技术得到大力发展，起初探测器采用的是不制冷的硫化铅，因其灵敏度低、追踪速度慢[1]，发展至70年代后期时，被制冷的锑化因所取代，该探测器具有自动搜索和截获目标的能力可以弥补上述缺点，1999年响尾蛇AIM-9X完成首次发射试验，于2003年列装。2011年在巴黎航展上将改进型的具有引信能力的低空制导海麻雀导弹集成到防空作战中，如图1.1所示，传感器采用的是红外探测器[2]，能够轻易捕捉到敌方目标辐射出来的红外信号，只有在导弹命中敌方目标时，探测器才会停止跟踪目标[3]。2015年响尾蛇AIM-9X进行首次试验射击，成功击落BQM-34靶机，同年4月，完成第二次试验射击[4]。1997年以色列研制出一款基于航空动力学原理的近距格斗的空空导弹——“怪蛇5”，采用的是双波段红外导引头。中距导弹“德比”调整了导引头和战斗部工作机制，两种导弹互补，可以同时单发、多发击中目标，意大利将“怪蛇5”（图1.2）与“德比”（图1.3）应用于地空防御系统，命名为“斯派德”地空导弹系统，此系统反应时间不超过5s。2011年及2013年印度及以色列订购了上述型号导弹系统并计划替换部分苏制的SA-8“壁虎”和SA-13防空导弹系统[5]。图1.1海麻雀导弹图1.2近距防空反导系统发射车图1.3中距防空反导系统发射车图1.4德国IRIS-TSL1998年，德国空空导弹IRIS-T（加强版的响尾蛇）导引头试验成功，德国BGT防御公司通过对IRIS-T的研究，进而改研制出地空制导导弹IRIS-TSL，如图1.4所示。与空空导弹相比，地空导弹需要用推力更大的火箭发动机，射程和作战高度更远。
哈尔滨工程大学硕士学位论文21.2.1红外制导技术国外发展现状1948年美国“响尾蛇”导弹研制成功，自此红外制导技术得到大力发展，起初探测器采用的是不制冷的硫化铅，因其灵敏度低、追踪速度慢[1]，发展至70年代后期时，被制冷的锑化因所取代，该探测器具有自动搜索和截获目标的能力可以弥补上述缺点，1999年响尾蛇AIM-9X完成首次发射试验，于2003年列装。2011年在巴黎航展上将改进型的具有引信能力的低空制导海麻雀导弹集成到防空作战中，如图1.1所示，传感器采用的是红外探测器[2]，能够轻易捕捉到敌方目标辐射出来的红外信号，只有在导弹命中敌方目标时，探测器才会停止跟踪目标[3]。2015年响尾蛇AIM-9X进行首次试验射击，成功击落BQM-34靶机，同年4月，完成第二次试验射击[4]。1997年以色列研制出一款基于航空动力学原理的近距格斗的空空导弹——“怪蛇5”，采用的是双波段红外导引头。中距导弹“德比”调整了导引头和战斗部工作机制，两种导弹互补，可以同时单发、多发击中目标，意大利将“怪蛇5”（图1.2）与“德比”（图1.3）应用于地空防御系统，命名为“斯派德”地空导弹系统，此系统反应时间不超过5s。2011年及2013年印度及以色列订购了上述型号导弹系统并计划替换部分苏制的SA-8“壁虎”和SA-13防空导弹系统[5]。图1.1海麻雀导弹图1.2近距防空反导系统发射车图1.3中距防空反导系统发射车图1.4德国IRIS-TSL1998年，德国空空导弹IRIS-T（加强版的响尾蛇）导引头试验成功，德国BGT防御公司通过对IRIS-T的研究，进而改研制出地空制导导弹IRIS-TSL，如图1.4所示。与空空导弹相比，地空导弹需要用推力更大的火箭发动机，射程和作战高度更远。
【参考文献】：
期刊论文
[1]红外制导半实物仿真系统误差分析[J]. 赵世明,孙致月. 红外与激光工程. 2017(08)
[2]“萨德”入韩引发的地缘政治危机及中国的对策[J]. 曹庭. 国防科技. 2017(04)
[3]精确制导战术武器半实物仿真技术综述[J]. 范世鹏,徐平,吴广,李伶,祁琪. 航天控制. 2016(03)
[4]从土耳其击落苏-24看俄罗斯与土耳其对空导弹武器装备发展[J]. 王庆国,贾晨阳. 飞航导弹. 2016(02)
[5]空空导弹70年发展综述[J]. 樊会涛,崔颢,天光. 航空兵器. 2016(01)
[6]AIM-9X红外成像制导导弹的发展综述与启示[J]. 贾林通,童中翔,王超哲,李慎波. 飞航导弹. 2015(12)
[7]一种红外场景/点源目标模拟器技术研究[J]. 武迪,施蕊,蔡本睿. 光学技术. 2015(01)
[8]一种多光谱多光轴准直系统的设计[J]. 纪小辉,杨璐,姜旭. 应用光学. 2013(06)
[9]基于图形的黑体辐射三大基本定律关系阐述[J]. 徐代升,王元樟. 物理与工程. 2012(05)
[10]红外点源目标模拟器[J]. 蔡本睿,冯江琼. 北京理工大学学报. 2012(08)
博士论文
[1]矢量像差理论及其在离轴头盔显示系统设计中的应用[D]. 张虎.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2010
硕士论文
[1]基于DMD的可见光成像制导仿真系统设计[D]. 任国焘.哈尔滨工业大学 2016
[2]模糊自整定PID控制器的研究及应用[D]. 程启建.西安工业大学 2016
[3]激光与可见光、红外三光轴瞄准偏差测试技术研究[D]. 刘刚.西安工业大学 2015
[4]光学系统中心偏误差分析方法研究[D]. 杨国锋.西安工业大学 2015
[5]点源红外目标模拟器方案设计[D]. 柏微.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：2925429
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