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微波/红外双模仿真系统研究

作　者: 周飞
导　师: 左保军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 光学工程
关键词: 双模仿真微波/红外合成器微波辐射红外景象投影器
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

微波/红外双模复合寻的制导体制中,微波制导有探测距离远、作用角度大、工作频率宽、全天候作战的特点;而红外成像制导视角小、具有目标识别能力甚至可以识别目标的薄弱部位、制导精度高。两者复合起来,实施远距离用微波制导攻击,近区自动转换为红外寻的探测识别,使导弹具有作用距离远、制导精度高、抗干扰能力强的优点,因而针对微波/红外双模复合制导以及相应的半实物仿真试验系统已成为世界研究的热点。本课题主要对厘米波段的微波和中波红外复合仿真系统方案进行了研究和论证,给出了一套完整的复合制导仿真系统方案。系统中由微波天线阵模拟出8~18GHz的运动目标辐射,3~5μm红外信号由红外投影系统生成,通过一块能够透射微波、反射红外的波束合成器件将微波和红外目标信号组合为一路,提供给导引头跟踪和测试。文中分别对微波和红外目标仿真特性作了研究,微波工作频带跨越XC、X、Ku三个波段,系统仿真中要实现远距离工作的条件,为了满足导引头接收微波辐射信号的强度和调制度的要求,分析了合成器件材料选择和边缘绕射对微波透过率的影响,计算得出微波/红外合成器件必须采用大尺寸石英玻璃作为基底材料。红外投影系统生成的图像信号要经过镀了红外反射膜的石英玻璃合成器件反射到导引头入瞳,这样红外信号就能与微波信号同方向进入导引头入瞳,合成器件与微波瞄准线之间就要偏转一定的角度,文中研究了微波在以一定偏角入射到合成器件表面时产生的极化效应和其对透过率的影响,并且结合系统总体设计的问题,选择影响较小而且整个系统较优的角度值。红外投影系统也是双模仿真试验中的重要部分,在满足红外导引头的视场角和分辨率要求的前提下,分析了红外系统对微波辐射的影响,提出了红外系统在微波暗室内的屏蔽方法,设计出了满足要求并且结构合理的红外系统。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 课题背景  9
  1.2 国内外研究现状及分析  9-16
    1.2.1 国外研究现状  9-16
    1.2.2 国内研究概况  16
  1.3 课题的主要研究内容  16-18
第2章系统总体方案设计及论证  18-26
  2.1 双模仿真实验系统构成及原理  18-19
  2.2 微波暗室设计和微波辐射信号分析  19-22
  2.3 微波/红外合成方法分析  22-23
  2.4 红外系统分析  23-24
  2.5 总体方案  24-25
  2.6 本章小结  25-26
第3章微波/红外合成器件  26-42
  3.1 微波透过要求  26-27
  3.2 红外反射介质膜的镀制  27-28
  3.3 合成器件的偏角  28-36
  3.4 合成器件的尺寸  36-38
  3.5 合成器件的支撑结构  38-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章红外景象投影系统  42-64
  4.1 红外景象投影系统结构分析  42-43
  4.2 红外图像生成系统  43-48
    4.2.1 数字微反射镜装置(DMD)选取  43-44
    4.2.2 光源选取  44-45
    4.2.3 照明系统分析  45-47
    4.2.4 棱镜的设计  47-48
  4.3 红外投影系统设计  48-54
    4.3.1 红外投影系统的分析  48-53
    4.3.2 投影物镜设计要求分析  53
    4.3.3 投影物镜初始结构选取  53-54
  4.4 投影物镜设计结果及分析  54-61
    4.4.1 传递函数分析  55-56
    4.4.2 点列图分析  56-57
    4.4.3 色差曲线分析  57-59
    4.4.4 畸变分析  59-61
  4.5 系统能量分析  61-63
  4.6 本章小结  63-64
结论  64-66
参考文献  66-69
攻读学位期间发表的学术论文  69-71
致谢  71

微波/红外双模仿真系统研究

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