机载红外与合成孔径雷达共孔径成像系统研究

发布时间：2023-10-22 13:53

　　伴随着成像需求的多样化,成像环境的复杂化,单个平台往往需要携带多个成像系统,增加了平台的负重和体积,增大了机械控制和信息融合的难度。因此将多个成像系统在结构和功能上进行整合,形成多模复合成像系统,是未来包括机载侦察探测成像载荷在内的各类成像平台的发展趋势。由此衍生出的多模复合成像系统设计技术也成为近些年来国内外光学设计领域的研究热点之一。本文设计了一种机载红外与合成孔径雷达共孔径成像系统,以应对机载侦察探测成像系统的应用需求和发展趋势。该成像系统通过共用部分结构,实现了空间上的整合,缩减了体积和重量;功能上结合了红外系统与合成孔径雷达系统的优势,对彼此的缺陷进行补偿。并且该复合成像系统提高了机载侦察探测成像载荷的环境适应性和功能适用性,具备极高的研发和应用价值。本文的主要研究内容是机载红外与合成孔径雷达共孔径成像系统中红外成像部分的设计。除此之外,研究内容还包括:(1)共孔径成像系统结构设计;(2)合成孔径雷达天线设计理论以及实例设计;(3)红外光学系统的冷阑匹配,冷反射分析,像质评价,公差分析;(4)卡塞格林双反光学系统的设计理论以及实践;(5)PW法计算折射系统初始结构;(6)频率...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 红外/微波双模制导武器
        1.2.2 非成像红外/微波共孔径系统
        1.2.3 国内红外/SAR共孔径系统现状
        1.2.4 现状分析
    1.3 论文主要内容
第2章 合成孔径雷达及其天线设计
    2.1 合成孔径雷达
        2.1.1 发展历程
        2.1.2 SAR原理
    2.2 机载SAR天线设计理论
        2.2.1 SAR性能参数对天线设计的影响
        2.2.2 发射天线性能参数
        2.2.3 反射面天线性能参数
        2.2.4 抛物面天线形状参数的计算
    2.3 实例设计
        2.3.1 指标
        2.3.2 结构计算
        2.3.3 性能分析
    2.4 总结
第3章 红外成像系统设计
    3.1 红外与SAR共孔径成像系统总体结构
        3.1.1 共孔径结构的选取
        3.1.2 设计过程
    3.2 卡塞格林双反结构
    3.3 透镜部分
        3.3.1 制冷型探测器以及冷光阑
        3.3.2 冷阑匹配
        3.3.3 初始结构计算
    3.4 实例计算
        3.4.1 指标
        3.4.2 卡塞格林双反结构计算
        3.4.3 透镜部分计算
        3.4.4 初始结构
    3.5 整流罩设计
    3.6 分光结构设计
        3.6.1 实现方式
        3.6.2 频率选择表面
    3.7 总结
第4章 红外成像系统分析与实验
    4.1 红外成像系统分析
        4.1.1 成像质量分析
        4.1.2 温度补偿
        4.1.3 冷反射分析
        4.1.4 公差分析
    4.2 红外成像系统测试实验
    4.3 总结
第5章 总结与展望
    5.1 完成工作
    5.2 目前存在的技术难点
    5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3856644