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多象限光电探测器性能仿真与测试技术研究

常奎  
【摘要】:多象限光电探测器性能测试技术的研究是我国生产高品质多象限光电探测器的有力保障。本文在研究多象限光电探测器性能测试技术的基础上,设计了一套基于激光制导半实物仿真的多象限探测器性能测试系统。 测试系统被测件为一种新型的九象限探测器,文中详细的研究了九象限探测器与传统的四象限和双四象限探测器的定位原理,并对此三种探测器性能做了详细比较,给出了多象限探测器性能比较表。得出此新型的九象限探测器更适合应用于传统武器的脉冲力制导控制。 提出了探测器响应延时对制导精度影响的误差公式,通过此公式可得出象限不一致性会造成象限间的响应延时量不同,从而各象限产生误差的量值也不同,加大了脉冲力制导控制算法的编制难度;同时提出了更具有普遍性的最小探测距离对制导精度影响的误差公式,可以应用于静态目标和动态目标的误差分析。 为了保证仿真平台工作时的形变满足测试精度要求,提出建立机械结构仿真模型,采用静力学、模态、谐响应和温度场的有限元法对此进行分析研究。 详细分析了温度场对光学系统的影响,提出用温度场分析手段分析光学镜片与支架在不同环境温度下的形变及相互作用对测试系统测试结果的影响,并通过有限元法进行验证。 在分析了测试系统功能性、稳定性和精确度满足测试要求的前提下,通过设计、加工、装配和调试,做出测试系统样机。并通过实验验证了测试系统的测试性能,给出了测试结果。


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