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《南京理工大学》 2007年
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脉冲激光近程定距系统设计理论及应用研究

张祥金  
【摘要】: 激光近程定距技术是提高武器目标毁伤效能的一项重要技术。激光因大功率、优质光束质量、强抗干扰能力,使得武器系统具有高命中率,因此在现代战争中正发挥着越来越重要的作用。激光近程定距技术正成为世界的研究热点。本文以常规弹药前置式激光近程定距系统为背景,以高速弹药(速度≥700m/s)为应用对象,通过理论分析和试验验证系统地研究了激光近程定距的主要关键技术。 在设计理论方面,本文首先对激光近程定距的四种作用体制进行了深入地研究,得出了不同体制的选用原则。对尾翼旋转弹前置式激光近程定距系统的摆动理论进行研究,得出摆动误差变化规律。对脉冲半导体激光器(laser diode,LD)发射系统模型、激光目标反射特性、激光接收系统与信号处理系统进行了深入理论分析。对超音速下弹头激波对前置式激光光束传输的光程影响建立了数学建模,并对中低马赫情况下的光程影响进行数值仿真和风洞试验分析研究。 在技术实现方面,本文对脉冲鉴相体制、基于FPGA的的高频计数器脉冲激光测距技术、窄脉宽大功率半导体脉冲激光(LD)电源技术和光学系统抗冲击技术进行了研究,设计了可满足常规弹药要求的激光近程定距控制电路和系统结构,并成功应用于系统样机的研制。针对与定距系统相关各类透明树脂材料的光学等特性进行深入研究,首次提出了使用PC树脂材料承受高过载的可靠性,并成功地试验证明其抗高过载强度≥45000g。对系统用镜片的镀膜工艺进行了深入研究,首次采用了PC树脂材料作为激光定距系统光学带通膜基片,并且合作成功实现了PC树脂的低温带通镀膜,达到设计应用需求。 最后,通过对激光近程定距系统原型样机的动态试验,获得了大量试验数据,对实验结果和数据进行了分析,对激光近程定距系统的研制具有较高的参考价值。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TJ02

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 冯颖;张合;张祥金;郭婧;;激光引信方位探测系统中雪崩管自调节驱动电源设计[J];仪器仪表学报;2009年07期
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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1 孙威;Φ800mm通光口径纹影系统结构分析与设计[D];中国工程物理研究院;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈炳林,张河,纪铁刚;脉冲激光引信电源抗干扰技术研究[J];强激光与粒子束;2004年05期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【二级引证文献】
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1 冯颖;张合;张祥金;;脉冲激光引信发射接收模块的电磁干扰[J];强激光与粒子束;2011年01期
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1 冯颖;常规弹药引信脉冲激光与磁复合近程方位探测系统关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
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1 黄勇;增强抗干扰设计的几何截断型定距方案及其实现[D];西安电子科技大学;2011年
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【二级参考文献】
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8 张良;替代柱面透镜的二元光学元件设计[J];应用光学;2003年02期
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