共形光学系统像差校正研究

发布时间：2021-08-11 06:31

　　随着红外焦平面阵列的发展，红外成像制导凭借其全天候工作抗干扰能力强等特点，已成为对空导弹自寻的广泛应用的制导手段随着飞行器机动性能的日益提高，传统导弹整流罩中的球形表面成为制约导弹气动性能的主要因素，限制了红外成像制导的优势空间具有流线型的共形整流罩结构成为国内外新的研究重点由于椭球面型在导引头子视场的不对称性，引入难以校正的动态像差，使得共形整流罩的像差校正成为亟待解决的问题本文以国内外的共形光学理论为基础，从动态像差的成因入手分析了椭球形整流罩的解析几何特性结合几何像差波像差等相关理论，采用Zernike多项式评价的方法，对椭球形整流罩的光学像差特性进行了分析通过编译Matlab与Zemax的接口程序，实现了共形光学多重组态的自动建模与像差读取推导了二次曲面的消像散光阑位置，得出了节点位置与像差动态范围的关系从初级单色像差理论入手，讨论了各自的消像差条件光阑移动对像差的影响等问题提出几种特殊情况的消像差结构，探讨了衍射面校正像差的可行性并实例验证本文提出了利用固定校正板结合轴向移动的柱面镜进行动态像差校正的方案柱形镜产生像散的大小只和位置相关，控制简单可靠通过Zemax宏编译，直接... 

【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】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

大气窗口示意图

[12-14] 图1.7 美国AIM-9X空空导弹1.3.2 共形光学概述军用飞机的机动性能今非昔比，相应需要更强机动能力的导弹 未来近距空空导弹导引头的发展趋势：一方面是增大离轴发射角，这就要求增大导引头扫描视场；另一方面是在对弹体不做大规模改进的前提下，提高导弹的飞行速度和作用距离 导弹在飞行的过程中，阻力大部分来源于头部 传统的导弹整流罩为半球形，空气阻力较大 若利用流线形的整流罩替代球形罩，不但可以减小飞行阻力，还可以获得无渐晕大视场是简单可行的方法 阻力的减小意味着更高的飞行速度和更远的飞行距离

第 1 章 绪论11图1.9 径长比共形整流罩一般为近似等厚结构，内外表面是两个同心的椭球面 内表面的面型参数是根据整流罩外表面参数和厚度 t 确定的 DDti 2; (1-10)LLti (1-11)整流罩位于导弹的最前端，是导引头的光学窗口，可以看作是光学系统的一部分 不仅对光学导引头起保护作用，同时会对光线产生偏折，影响像质 传统的半球形整流罩通常将万向支架的中心置于整流罩球心处 在对目标空域的扫描过程中，各子视场用到的罩结构都是相同的，相对像差校正简单 而共形整流罩在非零度视场将失去旋转对称性，这将引入随扫描视场改变而变化的动态像差，需要额外的像差补偿结构[18] 并且共形整流罩的

【参考文献】：
期刊论文
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[6]基于Wassermann-Wolf方程的共形光学系统设计研究[J]. 李东熙,卢振武,孙强,刘华,张云翠.  物理学报. 2007(10)
[7]利用衍射光学元件进行共形整流罩像差校正的研究[J]. 孙金霞,孙强,李东熙,卢振武.  物理学报. 2007(07)
[8]AIM-9X空空导弹位标器新技术分析和评价[J]. 穆学桢,周树平,赵桂瑾.  红外与激光工程. 2006(04)
[9]以色列空空导弹家族[J]. 连鲁军,樊桂印,胡传辉.  环球军事. 2005(07)
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本文编号：3335649