激光驾束制导仪制导过程中信息场参数测量方法研究

传统信息场参数测量方式只能测量制导始端和末端的信息场参数,无法测量制导过程中信息场参数,不能全面对制导过程中制导仪性能进行准确评估.为解决传统测量方式存在的问题,采用大口径变焦平行光管与精密光栅尺测控技术实现信息场的制导距离测量,通过专用光纤靶标与PIN阵列探测器接收信息场,根据已建立的数学模型对信号处理,从而得到制导过程中信息场参数.实践验证测量系统的指令测试精度达到0.01单位指令,照度测量精度为5%,光轴一致性精度为4.89.     

激光驾束制导光场信息的模拟技术

研制了激光驾束制导信息场模拟装置,该装置利用单片机控制多路开关,按光场指令时序的要求,输出不同的频率编码,并驱动模拟光源,从而模拟激光光场中不同点的光频信息.试验结果显示,光场信息模拟输出稳定,可以满足激光驾束制导导弹研究、生产和试验中的检测使用要求.     

基于虚拟仪器技术的激光驾束制导仪控制场模拟器

文章分析论述了如何利用虚拟仪器技术和LabVIEW语言,实现激光驾束制导仪控制场模拟器的研制。该模拟器利用计算机和PCI-6221M多功能数据采集卡,通过对输出信号幅度和持续时间的控制,实时产生各种标准的控制光场模拟信号。     

激光驾束制导仪中调制盘的设计

介绍了激光驾束制导仪中调制盘的空间编码原理,阐述了调制盘的设计过程,采用单调制盘来缩小驾束制导仪的体积和重量。考虑到制导仪器实际工作的各种因素,设计了调制盘内、外码道的宽度,起止位置和5种频率值。给出了调制盘确定偏航信息的原理,表征导弹位置信息的调制系数和频率的计算方法。针对调制盘两场交接处的误码问题,提出了变角度设计方法,将各频率沿径向方向旋转45°,从而保证了5 ms的场周期,提高了制导精度。     

激光驾束制导仪中调制盘的设计

介绍了激光驾束制导仪中调制盘的空间编码原理,阐述了调制盘的设计过程,采用单调制盘来缩小驾束制导仪的体积和重量。考虑到制导仪器实际工作的各种因素,设计了调制盘内、外码道的宽度,起止位置和5种频率值。给出了调制盘确定偏航信息的原理,表征导弹位置信息的调制系数和频率的计算方法。针对调制盘两场交接处的误码问题,提出了变角度设计方法,将各频率沿径向方向旋转45°,从而保证了5 ms的场周期,提高了制导精度。     

激光驾束制导武器接收系统模拟测试方法的研究

通过对激光驾束制导原理的分析,设计一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和单片机的脉冲发生器,实现了与激光驾束制导光场信息规律一致的电脉冲信号的产生,并通过设计快速开关驱动电路和功率控制电路对电脉冲信号进行功率放大,驱动高响应速度的准激光发光二极管,有效地模拟了激光驾束制导的光场信息,从而为解决激光驾束制导武器接收系统的接收灵敏度,以及偏航和俯仰制导精度等参数的室内非接触测试问题提供了一个有效的方法。对该模拟测试装置的误差进行了分析,提出了减小误差的方法。     

激光驾束观瞄制导仪参数检测系统

为使激光驾束观瞄制导仪各项性能参数能够在室内完成全面检测,提出了一种参数检测系统的设计方案。对参数检测系统的各组成部分分别进行了论述。该系统可检测固定焦距的激光通道与瞄准通道两轴线平行度、典型位置的输出特性、全程变焦过程中激光轴相对于瞄准轴的最大失调量,并可运用CCD图像处理技术检测激光信息场辐照度的均匀性等,具有结构简单,操作方便、检测精度高等优点。模拟试验表明,该设计方案能够满足工程中实际检测的要求。     

一种架束式激光制导仪的基本组成和制导过程

基于驾束式激光制导的原理和方法,较详细地分析了一种激光驾束制导仪的目标瞄准具、激光器、引导光束形成装置等基本组成部件和功能,并作了简单的计算。分析了一种驾瞄准制导仪对导弹的制导过程。     

半导体激光器在激光遥控制导中的空间耦合

针对高功率脉冲半导体激光器的远场特点,及激光制导对激光功率密度和光斑均匀性的要求,给出多孔径空间耦合方案并对其优点进行理论分析;针对纳米叠层芯片高功率半导体激光器偏振特性,基于偏振复用的原理,进行2支高功率半导体阵列激光器的偏振合束研究。通过试验得出结论:偏振耦合后系统输出光功率几乎2倍于单个激光器输出功率,采用多孔径耦合及偏振耦合均能满足遥控制导光斑要求。     

激光驻波场作用下原子束横向速度聚束

分别从理论和实验上研究了在负失谐强激光驻波场作用下，原子速度聚集在某一特定速度附近的现象，即速度聚束，产生速度聚束的原因是，当原子的速度小于某一临界速度时，激光对原子的辐射压力加热原子，而当原子速度大于这个临界速度时则冷却原子，因此原子将伙集于这个临界速度附近。     

便携式激光辐照度测量系统

激光驾束制导中,制导激光的辐照度是一个重要的性能参数。为了实现制导激光辐照度的野外快速、准确测量,研制了小型、便携式激光辐照度测量系统。系统利用微处理器进行控制和数据采集处理,实现了测试数据的自动修正,提高了测量结果的准确性。同时可选择测量0.92μm、0.98μm和1.06μm三种波长的激光辐照度。经实验验证,该系统测量准确、结构简单、使用方便,适合室内以及野外测试。     

矢量光束空间偏振编码的研究

矢量光束独特的空间偏振结构使之应用于空间偏振编码成为可能。提出了一种用一阶矢量光束的偏振分布进行极角空间编码的方法。通过矢量光束生成、光束偏振分布再调制实现了空间编码光束的生成,并采用斯托克斯参数法对空间编码光束进行检测。实验结果证实了一阶矢量光束应用于极角空间偏振编码的可行性,为基于空间偏振编码的激光驾束制导提供了新方法。     

大视场反射式激光扩束系统光学设计

激光扫描捕获系统通过对激光光源进行扩束变换,压缩光源的发散角度,可减少在远距离传输中的能量损失。为满足某通信实验需要,设计一种放大倍率为10倍,光源扫描视场为4840的小型扩束系统。系统要求在1 550 nm、1 064 nm、800 nm和632.8 nm激光波段,全视场范围内波像差RMS不大于0.1（=632.8 nm）,且无中心遮拦。通过计算初始结构参数,利用Zemax软件优化,采用4片反射式非球面进行设计,全系统体积约为9010060 mm3,波像差最大为0.095,满足系统尺寸和像质要求,整个系统光能透过率约为92%,满足透过率大于85%的设计要求。     

贝塞尔光束与激光打孔

当高斯激光束用于打小孔时，焦深很小。截断的贝塞尔光束的主极大具有很长的焦深，可降低调焦精度，用于打小孔时优于高斯光束，但是分析表明两者的成孔质量和所能实现的深径比差不多。本文通过计算指出环状分布的光束经透镜后可在焦平面产生适用于激光打孔的贝塞尔－高斯光束，这是一种高效、简单实用的方法。     

激光引信仿真仪的设计

激光引信是制导武器普遍使用的近炸引信,然而模拟真实激光回波信号以及验证信号处理系统的准确性存在一定的困难。在分析激光引信回波功率模拟和回波延迟时间模拟的基础上,推导出数学表达式,并针对具体情况进行了仿真。给出了激光引信仿真仪中的硬件组成以及软件流程图,对激光引信仿真仪的研制具有一定的指导意义。     

扫描环形光斑激光束优化研究

激光束的形状和能量分布限定了激光的应用范围,为满足不同的激光加工需要,必须对激光束进行变换。针对实验室用CO2激光器在热处理方面的应用,提出了激光扫描环形光斑光束优化法。基于温度场叠加原理建立了扫描环形光斑温度场的数学模型,模拟其温度场,可得到其温度分布特性;通过实验研究,分析了聚焦光斑与扫描环形光斑在激光淬火中对材料的热作用效果。结果表明,扫描环形光斑能改善激光热处理硬化层分布。理论和实验研究表明,激光扫描环形光斑技术可以实现激光热处理光束的优化,有一定的应用前景。     

激光大气传输湍流扰动仿真技术

为了研究激光大气传输时湍流效应对激光应用技术的影响,对湍流扰动的仿真进行了分析。介绍了在实验室内进行激光大气传输湍流扰动研究的数值仿真技术和仿真系统。阐述了快速傅里叶变换（FFT）和Zernike多项式两种湍流扰动数值仿真方法,并且对比了两种方法的优劣。利用物理相位屏搭建了实物湍流仿真系统,介绍了其理论模型并进行了仿真实验,对激光经湍流系统传输后的光强能量分布进行了研究分析。结果显示,室内湍流仿真系统能够准确地模拟弱起伏条件下湍流对激光传输的影响。