激光半主动制导参数优化的研究

激光半主动制导参数优化的研究

贾选军[1]2004年在《激光半主动制导参数优化的研究》文中认为为最大限度发挥直升机载激光半主动制导的潜能,对本机发射导弹本机照射在最大射程和近距离射击存在问题进行了研究。 对于“最大射程射击时,可控参数的优化”,本文给出含有目标大小等参数的激光照射方程;以求解导引头最大解锁概率为目标,把激光照射器、传输体、反射体、稳定精度和导引头阈值等参数有机的结合起来建立了数学模型;对模型进行分析并结合系统最大射程射击试验进行了研究,给出满足最大射程射击所需的最小激光能量。 对于“近距离射击时,激光后向散射对导引头的影响”,本文给出激光后向散射的模型,建立了数学关系式,得出影响近距离射击的敏感参数和非敏感参数;对参数进行分析并结合系统近距离射击试验进行了研究,提出制导系统近距离射击建议。

徐骏[2]2017年在《激光半主动制导仿真系统中自然环境数据库的建立与应用》文中研究表明在当今以信息化战争为主要模式的军事格局下,精确制导武器发挥着越来越重要的作用。精确制导武器尤其是半主动激光制导武器,具有极高的命中率,先进的半主动激光制导武器的命中率甚至可以达到85%以上。英国的芬梅卡尼卡公司近期完成了新一代半主动激光制导导引头的研发,可以实现高精度激光捕捉和追踪,能够为目前没有末端制导或需要增强制导精度的空对地武器提供“即插即用”的精确制导能力。半主动式激光制导技术是我国目前该领域中应用最广泛的。其具有直接命中率高、效能好、抗干扰能力强、相对成本低,减少伤亡等优点,被广泛应用于炮弹、导弹等各式武器装备上。目前我国武装直升机上配备的最先进的空地导弹AKD-10就是采用激光半主动制导。弹重47千克,最大射程7公里,破甲能力超过1400毫米,世界上没有任何一种主战坦克能够抗住其打击。激光半主动制导武器的研发成本极高,如果能够利用计算机仿真软件代替部分或全部的实验硬件,通过建立并载入影响实验结果的典型外部、内部实验环境,进行仿真实验,则能够有效地减少成本并且极大地提高开发效率。本论文结合与中国兵器203研究所合作开发的激光半主动制导虚拟仿真系统,整体上介绍了虚拟仿真系统的实现,并着重分析、研究了环境建模及载入模块中复杂环境数据库的设计及应用。具体工作如下:(1)分析了激光在复杂自然环境下的大气传输特性,通过求解的激光大气透过率公式,结合自主开发的激光大气透过率计算软件,获得某地区的激光大气透过率数据,并构建了大气传输数据库。(2)分析了太阳光的辐射照度对于导引头灵敏度的影响,通过对实验数据的线性拟合,获得太阳光辐照度与导引头灵敏度的关系式,并构建了太阳光辐射数据库。(3)通过实验测量了不同目标的激光雷达散射截面,并构建了目标激光散射特性数据库。(4)以目标激光散射特性数据库、太阳光辐射数据库和大气传输数据库叁个数据库为基础,设计了大气传输软件和复杂环境数据库软件。

贾宏进[3]2003年在《激光半主动制导目标指示模拟器的研制》文中研究表明激光精确制导武器是我军现阶段军备发展的重点方向之一,随着我军激光制导武器的发展和对台军事斗争准备的迫切需要,激光制导武器的作战效能模拟、训练尤为重要。本论文的主要内容是研制一套激光半主动制导目标指示模拟器系统,用于对激光制导的工作原理、过程、算法和抗干扰性能进行研究,并可开展激光制导的内场仿真试验研究。 本论文在分析了激光制导半实物仿真的基础上,提出了一种基于激光制导导引回路的激光制导模拟仿真系统,这套模拟仿真系统采用了叁维动态场景投影和红色激光目标指示,能够真实而准确的仿真模拟激光半主动制导的工作原理、工作过程和作战效能,具有很好的仿真准确性;使操控人员具有真实的战场环境感应和明晰的视觉感应效果,能够达到良好的训练模拟效果和教学演示效果;整个系统参数设置灵活,组态多样,可以进行相应的制导技术和抗干扰技术研究,是一个较理想的激光半主动制导仿真试验研究平台。 本课题研究的目标指示模拟器是激光半主动制导半实物模拟仿真系统的重要组成部分,采用650nm红光半导体激光器作为指示器的光源,用单片机实现对激光光源进行时间间隔调制的编码控制;采用步进电机驱动的二维转台作为激光指示光源的承载平台,用单片机实现转台的方位和俯仰控制;系统控制计算机通过两个RS-232串行接口分别控制编码控制器和转台控制器,通过网卡接收叁维景象投影计算机传送过来的目标屏幕坐标信息,实现在模拟过程中激光目标指示器对移动目标的跟踪;系统的控制软件主要有编码器控制软件和转台跟踪控制软件两部分组成。 激光目标指示模拟器的主要特点是:模块化和通用化的设计,便于后续扩展和升级;不仅能够模拟激光目标指示器的功能和原理,而且具有良好的视觉感应效果,能够起到良好的模拟训练和教学演示作用;脉冲时间间隔调制激光编码参数设置丰富、灵活,两种模型,编码位数可以达到32位和12位,编码控制定时准确(≤2us);脉冲重复频率设置范围较大(4~100Hz),能满足激光半主动制导的进一步发展需要;具有脉宽调制功能,能够模拟视觉上的距离远近变化;采用屏幕象素坐标引导二纬转台跟踪目标,跟踪指示精度高(≤1mrad),响应特性好,实现了目标指示器的跟踪指示功能;能够给导引头提供激光脉冲发射同步信号,用于导引头相关检测的启动信号。 激光目标指示模拟器对开展激光半主动制导、激光对抗和激光侦察告警仿真试验研究具有一定意义。

刘雪松[4]2015年在《激光半主动制导导引头微型化研究》文中提出激光半主动导引头是依靠对目标漫反射激光回波的搜索、追踪来完成精确打击的关键部件。激光半主动制导武器在现代化战争中显示出了超常的优势。激光半主动导引头的微型化一直是各国军事领域的一个重要发展方向,科技的不断发展是它成为可能。在美国,微型化的激光半主动导引头已初露端倪;同样的,我国在此领域也做了相关的探索和研究。本文研究了一种基于激光半主动制导体制的微型化导引头,并分析了微型化导引头使用的战场环境因素,设计了微型化的光学接收系统、探测系统、信号放大系统。首先,根据制导系统使用的战场环境,本文研究了大气环境对激光束传输的影响。比较普通天气和恶劣天气对激光的不同作用,给出了典型气象条件下的统计学规律,或者是数学模型。其次,论文由制导系统的总体要求,提出了微型化接收光学系统的总体方案。文章计算了光学系统初始结构参数,通过ZEMAX软件进行了性能优化,并给出了光学系统的评价方法和评价结果。最后,设计了包括探测算法、探测器和信号放大电路的目标方位探测系统。本文分析了基于四象限探测器的算法误差和噪声,设计了信号放大电路。通过计算、选型和PCB板的设计论证了微型化、低功耗的可行性。通过本课题的研究所得到的规律、方法和结论,为今后激光半主动导引头的微型化设计与研制提供了理论和参考。

夏兴宇, 阎冲冲, 何吉祥[5]2015年在《激光半主动制导武器抗干扰技术研究》文中指出抗干扰是激光半主动制导武器必须具备的性能与指标,为提高激光半主动制导武器抗干扰能力,在研究激光信号编码与设置波门抗干扰的基础上,重点分析了时/空域相关抗干扰、首/末脉冲锁定抗干扰等干扰方式的原理与数学模型。结合实际干扰情况,分析了搜索段与制导段抗干扰方式的弊端与不足,按照优化组合的方式,提出了抗干扰优化策略,并利用超前转发典型干扰方式,对抗干扰策略进行了仿真验证。

参考文献:

[1]. 激光半主动制导参数优化的研究[D]. 贾选军. 南京理工大学. 2004

[2]. 激光半主动制导仿真系统中自然环境数据库的建立与应用[D]. 徐骏. 西安电子科技大学. 2017

[3]. 激光半主动制导目标指示模拟器的研制[D]. 贾宏进. 国防科学技术大学. 2003

[4]. 激光半主动制导导引头微型化研究[D]. 刘雪松. 中北大学. 2015

[5]. 激光半主动制导武器抗干扰技术研究[J]. 夏兴宇, 阎冲冲, 何吉祥. 现代防御技术. 2015

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