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激光半主动制导目标指示模拟器的研制

贾宏进  
【摘要】:激光精确制导武器是我军现阶段军备发展的重点方向之一,随着我军激光制导武器的发展和对台军事斗争准备的迫切需要,激光制导武器的作战效能模拟、训练尤为重要。本论文的主要内容是研制一套激光半主动制导目标指示模拟器系统,用于对激光制导的工作原理、过程、算法和抗干扰性能进行研究,并可开展激光制导的内场仿真试验研究。 本论文在分析了激光制导半实物仿真的基础上,提出了一种基于激光制导导引回路的激光制导模拟仿真系统,这套模拟仿真系统采用了三维动态场景投影和红色激光目标指示,能够真实而准确的仿真模拟激光半主动制导的工作原理、工作过程和作战效能,具有很好的仿真准确性;使操控人员具有真实的战场环境感应和明晰的视觉感应效果,能够达到良好的训练模拟效果和教学演示效果;整个系统参数设置灵活,组态多样,可以进行相应的制导技术和抗干扰技术研究,是一个较理想的激光半主动制导仿真试验研究平台。 本课题研究的目标指示模拟器是激光半主动制导半实物模拟仿真系统的重要组成部分,采用650nm红光半导体激光器作为指示器的光源,用单片机实现对激光光源进行时间间隔调制的编码控制;采用步进电机驱动的二维转台作为激光指示光源的承载平台,用单片机实现转台的方位和俯仰控制;系统控制计算机通过两个RS-232串行接口分别控制编码控制器和转台控制器,通过网卡接收三维景象投影计算机传送过来的目标屏幕坐标信息,实现在模拟过程中激光目标指示器对移动目标的跟踪;系统的控制软件主要有编码器控制软件和转台跟踪控制软件两部分组成。 激光目标指示模拟器的主要特点是:模块化和通用化的设计,便于后续扩展和升级;不仅能够模拟激光目标指示器的功能和原理,而且具有良好的视觉感应效果,能够起到良好的模拟训练和教学演示作用;脉冲时间间隔调制激光编码参数设置丰富、灵活,两种模型,编码位数可以达到32位和12位,编码控制定时准确(≤2us);脉冲重复频率设置范围较大(4~100Hz),能满足激光半主动制导的进一步发展需要;具有脉宽调制功能,能够模拟视觉上的距离远近变化;采用屏幕象素坐标引导二纬转台跟踪目标,跟踪指示精度高(≤1mrad),响应特性好,实现了目标指示器的跟踪指示功能;能够给导引头提供激光脉冲发射同步信号,用于导引头相关检测的启动信号。 激光目标指示模拟器对开展激光半主动制导、激光对抗和激光侦察告警仿真试验研究具有一定意义。


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