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激光羽烟透过率测试系统

江恒  
【摘要】:基于激光技术的测距、制导、致盲等武器在现代战争中的广泛使用,迫使我们及时研制出应对策略,烟雾干扰是比较常用的手段之一。因此,对烟雾成分的研究也成为近几年迫切要求的课题。激光通过烟雾后衰减的特性是研究烟雾成分的主要依据之一,对于激光制导和红外对抗有着重要的意义。 本课题的主要任务是对激光通过飞机发动机羽烟后的透过率进行动态测试。本文首先对烟雾的本质、遮蔽红外辐射的机理以及测量方法的理论根据进行了较为详细的分析,介绍了目前测试透过率的几种方法,并对其进行了比较,对于本系统采用了结构简单、测试精度较高的方法进行测试。接着提出了激光羽烟透过率测试系统的整体布局,论述了其主要结构和工作原理。确定该系统由光学系统和信号采集与数据处理系统两大部分组成,本文着重说明了光学系统的组成及工作过程。在光学系统的设计部分,详细论述了光学系统的设计过程,最终列出了两种满足系统要求的设计结果。本文还提出了在设计过程中存在的球差对激光束像方束腰的影响,对其进行了理论分析,并给出了数学模型,总结出高斯光束的像方束腰半径与物方束腰位置、光学系统焦距之间的关系,并对本光学系统的设计进行了验算。设计满足要求后在Delphi 软件开发环境下编写了测试系统的软件。 该系统通过测试试验后,本文对测量结果进行了分析,结果证明本系统满足设计要求。并对试验过程中存在的主要误差来源进行了分析,给出了衰减片标定误差和大气扰动对测试系统的影响。在现场试验证明该测试系统具有极大的实用价值。


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