激光引信抗阳光干扰技术研究

发布时间：2021-11-23 04:31

　　激光探测设备面临着十分复杂的背景光环境,特别是普遍存在、不可避免的阳光背景,进入接收视场的阳光辐射会导致接收系统输出饱和或者降低系统灵敏度。因此,分析阳光辐射对激光探测系统的影响,提出合理的抗干扰措施对提高系统探测性能有着重要的意义。文中主要针对905nm脉冲激光探测系统阳光干扰问题,以光谱辐射理论为基础,结合PcModwin大气透过率软件,理论推导大气有损介质传输透过率,根据实际探测体制建立表面阳光辐射有损介质传输模型;分析探测系统整体"光谱滤光"过程,结合太阳光源发射率、大气有损介质光谱透过率、接收系统透镜透过率、滤光片光谱透过率、探测器光谱响应率,建立探测系统光谱响应函数;理论推导系统信噪比、探测概率、虚警概率性能指标,分析不同强度阳光辐射对探测系统性能影响;从回波信号接收方式、抑制进入接收系统阳光辐射量、最佳阈值选取等方面进行激光探测阳光干扰抑制理论与仿真研究;最后基于小型化抗冲击激光探测系统搭建实验测试平台验证部分抗阳光干扰措施抑制效果,实验表明:在探测距离为6m、7m、8m时系统增加100nm带宽滤光片可将信噪比从9、6.3、4.5提高到31、21.8、15。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究状况
        1.2.1 小型化激光近炸引信发展现状
        1.2.2 抗阳光干扰技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容及结构
2 太阳光谱辐射传输理论
    2.1 光谱辐射度量理论基础
    2.2 黑体辐射基本定律
        2.2.1 普朗克辐射定律
        2.2.2 维恩位移定律
        2.2.3 斯忒藩-玻尔兹曼定律
    2.3 辐射通量传输理论
        2.3.1 辐射通量无损介质传输
        2.3.2 辐射通量有损介质传输
    2.4 太阳辐射有损介质传输模型
        2.4.1 太阳光谱特性
        2.4.2 阳光辐射有损介质传输透过率
        2.4.3 表面阳光辐射模型
    2.5 阳光干扰特征分析
        2.5.1 阳光入射角单值性和缓变性
        2.5.2 阳光干扰白噪声特性
    2.6 本章小结
3 阳光背景下激光探测系统性能研究
    3.1 接收系统光谱响应函数
        3.1.1 太阳光源发射率
        3.1.2 接收光学透镜透过率
        3.1.3 光学滤光片光谱透过率
        3.1.4 探测器光谱响应率
    3.2 系统性能指标
        3.2.1 回波功率模型
        3.2.2 接收系统噪声分析
        3.2.3 综合信噪比
        3.2.4 探测概率和虚警概率模型
    3.3 不同阳光辐射背景下系统信噪比的研究
        3.3.1 探测装置表面倾斜度对系统信噪比的影响
        3.3.2 目标表面倾斜度对系统信噪比的影响
    3.4 本章小结
4 阳光干扰抑制技术与仿真研究
    4.1 滤光片阳光干扰抑制仿真研究
    4.2 电路带宽阳光干扰抑制仿真研究
    4.3 最佳门限比阳光干扰抑制技术研究
    4.4 双视场接收阳光干扰抑制技术研究
    4.5 其它抗阳光干扰措施
        4.5.1 恒虚警检测
        4.5.2 抗随机噪声时间门检测
    4.6 本章小结
5 实验研究及结果分析
    5.1 激光探测系统
        5.1.1 激光探测原理
        5.1.2 激光发射电路
        5.1.3 激光接收系统
    5.2 动态靶上试验
    5.3 滤光片光谱滤波实验
        5.3.1 滤光片光谱能量透过率实验与分析
        5.3.2 滤光片抗阳光干扰实验与分析
    5.4 电路带宽实验
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文主要工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]小型大瞬时视场光学探测系统优化设计[J]. 张伟,张合,张祥金.  红外与激光工程. 2016(05)
[2]激光周向探测系统最佳脉冲频率与扫描转速[J]. 徐孝彬,张合.  中国激光. 2016(05)
[3]激光主动侦测系统探测能力分析[J]. 耿天琪,牛燕雄,张颖,牛海莎,许冰,牛敏,满达,张帆.  激光技术. 2015(06)
[4]点目标反射太阳短波红外辐射特性分析[J]. 朱小红,蔺素珍,刘震,张商珉.  火炮发射与控制学报. 2015(02)
[5]复杂光电环境下的光电装备半实物仿真试验技术研究[J]. 袁卫.  光电子技术. 2015(01)
[6]激光近炸引信单光束脉冲周向探测技术[J]. 甘霖,张合,张祥金,冯颖.  红外与激光工程. 2013(01)
[7]抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测方法[J]. 韦卫东,孙晓泉,李宏斌,张玉钧.  红外与激光工程. 2012(07)
[8]广西地面太阳辐射分布特征以及对人体健康的影响[J]. 谭斐,杨映霞.  气象研究与应用. 2012(02)
[9]小型化激光近炸引信技术研究[J]. 徐伟,陈钱,顾国华,何伟基.  兵工学报. 2011(10)
[10]硅探测器在激光引信中的应用分析[J]. 张好军,赵建林.  半导体光电. 2011(04)

博士论文
[1]3D非扫描激光雷达成像性能及距离估计技术研究[D]. 赵文.北京理工大学 2014
[2]脉冲激光近程定距系统设计理论及应用研究[D]. 张祥金.南京理工大学 2007

硕士论文
[1]激光雷达回波信号增强与波形分解[D]. 戴璨.南京大学 2016
[2]窄脉冲激光探测与测距技术研究[D]. 杨凯强.西安工业大学 2014
[3]近距离目标激光探测性能研究[D]. 李嫣然.西安工业大学 2014
[4]基于小波去噪的激光测距精度关键技术的研究[D]. 赵春霖.吉林大学 2013
[5]光电检测电路的噪声分析与处理[D]. 韩勇.哈尔滨工程大学 2011
[6]玻璃基TiO2-SiO2/SnO2：F薄膜的喷雾热分解法制备和表征[D]. 汪振东.武汉理工大学 2010
[7]PIN光探测器等效模型设计及参数优化[D]. 梅文丽.北京邮电大学 2008
[8]大气光谱辐射传输与散射特性及应用[D]. 薛妍.西安电子科技大学 2001



本文编号：3513134