同孔径脉冲激光探测系统关键技术研究

论文摘要

由于常规弹药中体积有限,小型化是当前脉冲激光引信的发展趋势。基于小型化背景,提出收发同孔径脉冲激光探测系统,该系统集成了发射系统和接收系统。针对研究过程中存在的问题,做了以下研究:简要概述了脉冲激光探测系统的原理以及相关电路的设计分析;对小型化收发同孔径的结构和光路采用共光轴设计,分析了激光的光场分布特性,建立激光准直模型,利用ZEMAX软件对激光准直仿真。利用ANSYS软件仿真分析系统在发射过载下的应力变化;同时,简要说明在过载激励下,光学元件产生的形变对光学性能的影响。针对收发同孔径脉冲激光探测系统小型化后引发的的电磁干扰问题,理论分析了电磁干扰产生的原因。利用CST软件仿真分析电磁辐射,用电路软件仿真传导辐射,对抑制电磁干扰提出一些有效的参考建议。探讨和研究收发共光轴设计引起的光干扰问题,建立光干扰模型。通过理论计算和仿真,分析凸透镜、半透镜参数对光干扰的影响。从光学和电路两方面分析了光干扰的影响因素以及对探测频率和探测距离的限制条件。最后通过实验验证说明收发同孔径脉冲激光探测系统的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 选题背景和意义
•   1.2 国内外研究状况
•   1.3 本文内容简介及行文结构
• 2 脉冲激光探测系统原理及电路分析
•   2.1 脉冲激光探测系统工作原理
•   2.2 脉冲激光发射电路系统
•     2.2.1 激光器选型
•     2.2.2 激光发射高压模块
•     2.2.3 激光发射驱动电路
•     2.2.4 激光发射系统仿真与波形
•   2.3 脉冲激光接收电路系统
•     2.3.1 光敏管的选用
•     2.3.2 光电放大电路模型分析
•     2.3.3 接收系统仿真与波形
•   2.4 处理电路系统原理
•   2.5 本章小结
• 3 收发同孔径脉冲激光测距系统结构和光路设计
•   3.1 结构与光路设计
•     3.1.1 收发同孔径位置尺寸关系
•     3.1.2 收发同孔径光学元件设计
•   3.2 动态条件抗过载仿真分析
•     3.2.1 弹药引信发射过载特性分析
•     3.2.2 各元件材料参数
•     3.2.3 ANSYS有限元仿真
•   3.3 本章小结
• 4 收发同孔径电磁干扰研究
•   4.1 辐射干扰研究
•     4.1.1 辐射干扰分析
•     4.1.2 辐射干扰抑制
•     4.1.3 辐射干扰仿真实验
•   4.2 传导干扰研究
•     4.2.1 传导干扰分析
•     4.2.2 传导干扰抑制
•   4.3 本章小结
• 5 收发同孔径光干扰研究
•   5.1 收发同孔径光干扰的光学特性分析
•     5.1.1 光干扰原因分析
•     5.1.2 光学参数对光干扰的影响分析
•   5.2 收发同孔径光干扰的电路分析
•     5.2.1 光干扰电路时序分析
•     5.2.2 抑制光干扰电路特性分析
•   5.3 本章小结
• 6 收发同孔径原理样机与实验
•   6.1 原理样机简介
•   6.2 静态模拟实验
•     6.2.1 发射系统波形与光斑准直实验
•     6.2.2 接收系统功能测试波形实验
•     6.2.3 电磁辐射干扰实验
•     6.2.4 抑制光干扰实验
•     6.2.5 测距定距实验
•   6.3 本章小结
• 7 总结与展望
•   7.1 论文总结
•   7.2 展望与改进
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何勇

导师: 张祥金

关键词: 脉冲激光探测,同孔径,电磁辐射,光干扰

来源: 南京理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 物理学,武器工业与军事技术,无线电电子学

单位: 南京理工大学

基金: “十三五”装备预研项目“XX及收发共孔径激光器技术”

分类号: TJ95;TN249

DOI: 10.27241/d.cnki.gnjgu.2019.000824

总页数: 86

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