大扫描视场共形头罩导引头光学系统像差校正技术研究
发布时间：2021-05-24 01:16
随着光学技术的发展以及对武器装备性能要求的提高,传统导弹的球形整流罩由于其空气动力学性能差,会产生较大的气动阻力和气动加热现象,严重影响了导弹的射程和目标识别能力。而共形整流罩具有优良的气动外形,很好的克服了球形整流罩的不足,但是共形整流罩高陡度和非点对称性结构,会引入的大量的像差,而且随着目标视场剧烈变化,因此如何在大扫描视场范围校正共形整流罩的动态像差是制约共形光学技术走向应用的关键问题。本论文主要致力于大扫描视场范围内共形头罩像差特性分析及校正理论的研究,解决大像差和动态像差两个问题。首先分析椭球形整流罩的几何特性,通过长径比和口径建立其几何模型,然后利用光线追迹原理,研究光线经过椭球形内外表面整流罩的传播路径,分析光线经过整流罩后的偏转;最后通过Zernike多项式对椭球形整流罩的一阶和三阶像差特性进行分析,构造椭球形整流罩的像差模型,分析了像差产生的原因及其特点。通过分析共形头罩光学系统的结构和像差特性,选取了两种能够适用于像差校正的特殊光学面型,二元光学面和Zernike矢高表面。分析它们的光学原理和波前整形的数学理论模型,为选取合适的像差校正方法奠定基础。在研究旋转柱面镜...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 共形头罩导引头光学系统国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容与结构安排
第2章 椭球形头罩几何特性及像差分析
2.1 椭球形头罩选型与几何建模
2.2 光线在椭球形整流罩中的传输分析
2.3 基于Zernike多项式的椭球形整流罩像差特性分析
2.4 本章小结
第3章 适用于大扫描视场共形头罩像差校正的特殊面型光学特性分析
3.1 二元光学元件的像差校正特性
3.2 基于Zernike多项式的光学表面的变形镜像差校正特性
3.3 本章小结
第4章 二元光学元件与旋转双柱面镜相结合的设计理论在大扫面视场共形头罩光学系统设计中的应用
4.1 旋转柱面镜的像差特性
4.2 应用单柱面镜实现大扫面视场的俯视型共形光学系统设计
4.3 应用二元光学元件的大扫面视场共形头罩光学系统设计
4.4 本章小结
第5章 基于变形镜的尖拱形头罩大扫面视场像差校正
5.1 尖拱形共形头罩几何特性与气动性能
5.2 尖拱形头罩像差分析与光学系统设计方案
5.3 尖拱形共形头罩像差特性
5.4 基于变形镜的尖拱形共形头罩光学系统设计
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 全文创新点
6.3 工作展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大视场红外导引头光学系统消热差设计[J]. 姜洋,孙强,刘英,赵珑现. 光子学报. 2013(04)
[2]8倍双视场大相对孔径红外折/衍射系统设计[J]. 徐亮,赵建科,周艳,刘峰. 红外与激光工程. 2012(08)
[3]新型折反射式椭球形整流罩光学系统的设计[J]. 王超,张新,曲贺盟,史广维,王灵杰. 光学学报. 2012(08)
[4]大视场凝视型红外共形光学系统设计[J]. 姜洋,孙强,孙金霞,刘英,李淳,王健,杨乐. 红外与激光工程. 2012(06)
[5]基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计[J]. 曲贺盟,张新,王灵杰. 光学学报. 2011(10)
[6]折/衍混合红外物镜超宽温度消热差设计[J]. 陈潇,杨建峰,马小龙,白瑜,何佶珂,何建伟. 红外与激光工程. 2011(01)
[7]高陡度保形光学镜面的坐标测量[J]. 贾立德. 光学精密工程. 2010(09)
[8]红外搜索与跟踪系统中光学系统的设计[J]. 薛慧. 光学学报. 2010(08)
[9]折/衍混合消热差共形光学系统的设计[J]. 孙金霞,刘建卓,孙强,方伟. 光学精密工程. 2010(04)
[10]旋成体导弹头部母线线型的选择问题研究[J]. 唐伟,江定武,桂业伟,张瑞文. 空气动力学学报. 2010(02)
博士论文
[1]含非球面头罩的光学系统像差校正技术研究[D]. 王超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[2]超音速共形导引头整流罩热流固耦合[D]. 姜振海.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[3]全息模式波前传感技术研究[D]. 刘长海.国防科学技术大学 2011
[4]椭球整流罩导引头光学系统像差校正设计[D]. 孙金霞.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[5]光学非球面坐标测量关键技术研究[D]. 贾立德.国防科学技术大学 2008
[6]衍/折射光学系统消二级光谱的研究[D]. 洪新华.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2005
硕士论文
[1]具有二元光学校正元件的反射式光学系统研究[D]. 张浩斌.哈尔滨工业大学 2008
[2]利用二元光学技术设计轻量化光学遥感系统[D]. 徐琰.国防科学技术大学 2006
本文编号：3203300
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 共形头罩导引头光学系统国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容与结构安排
第2章 椭球形头罩几何特性及像差分析
2.1 椭球形头罩选型与几何建模
2.2 光线在椭球形整流罩中的传输分析
2.3 基于Zernike多项式的椭球形整流罩像差特性分析
2.4 本章小结
第3章 适用于大扫描视场共形头罩像差校正的特殊面型光学特性分析
3.1 二元光学元件的像差校正特性
3.2 基于Zernike多项式的光学表面的变形镜像差校正特性
3.3 本章小结
第4章 二元光学元件与旋转双柱面镜相结合的设计理论在大扫面视场共形头罩光学系统设计中的应用
4.1 旋转柱面镜的像差特性
4.2 应用单柱面镜实现大扫面视场的俯视型共形光学系统设计
4.3 应用二元光学元件的大扫面视场共形头罩光学系统设计
4.4 本章小结
第5章 基于变形镜的尖拱形头罩大扫面视场像差校正
5.1 尖拱形共形头罩几何特性与气动性能
5.2 尖拱形头罩像差分析与光学系统设计方案
5.3 尖拱形共形头罩像差特性
5.4 基于变形镜的尖拱形共形头罩光学系统设计
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 全文创新点
6.3 工作展望
参考文献
在学期间学术成果情况
指导教师及作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大视场红外导引头光学系统消热差设计[J]. 姜洋,孙强,刘英,赵珑现. 光子学报. 2013(04)
[2]8倍双视场大相对孔径红外折/衍射系统设计[J]. 徐亮,赵建科,周艳,刘峰. 红外与激光工程. 2012(08)
[3]新型折反射式椭球形整流罩光学系统的设计[J]. 王超,张新,曲贺盟,史广维,王灵杰. 光学学报. 2012(08)
[4]大视场凝视型红外共形光学系统设计[J]. 姜洋,孙强,孙金霞,刘英,李淳,王健,杨乐. 红外与激光工程. 2012(06)
[5]基于固定校正元件的椭球形窗口光学系统设计[J]. 曲贺盟,张新,王灵杰. 光学学报. 2011(10)
[6]折/衍混合红外物镜超宽温度消热差设计[J]. 陈潇,杨建峰,马小龙,白瑜,何佶珂,何建伟. 红外与激光工程. 2011(01)
[7]高陡度保形光学镜面的坐标测量[J]. 贾立德. 光学精密工程. 2010(09)
[8]红外搜索与跟踪系统中光学系统的设计[J]. 薛慧. 光学学报. 2010(08)
[9]折/衍混合消热差共形光学系统的设计[J]. 孙金霞,刘建卓,孙强,方伟. 光学精密工程. 2010(04)
[10]旋成体导弹头部母线线型的选择问题研究[J]. 唐伟,江定武,桂业伟,张瑞文. 空气动力学学报. 2010(02)
博士论文
[1]含非球面头罩的光学系统像差校正技术研究[D]. 王超.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[2]超音速共形导引头整流罩热流固耦合[D]. 姜振海.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[3]全息模式波前传感技术研究[D]. 刘长海.国防科学技术大学 2011
[4]椭球整流罩导引头光学系统像差校正设计[D]. 孙金霞.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
[5]光学非球面坐标测量关键技术研究[D]. 贾立德.国防科学技术大学 2008
[6]衍/折射光学系统消二级光谱的研究[D]. 洪新华.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2005
硕士论文
[1]具有二元光学校正元件的反射式光学系统研究[D]. 张浩斌.哈尔滨工业大学 2008
[2]利用二元光学技术设计轻量化光学遥感系统[D]. 徐琰.国防科学技术大学 2006
本文编号：3203300
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3203300.html
