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半主动激光制导导引头检测与控制电路的研制

李海飞  
【摘要】:半主动激光制导武器半实物仿真系统不仅在激光制导武器的研究、试验、定型鉴定全过程中有重要作用,可以节约大量的研究经费和实验时间;而且在激光制导武器的作战仿真和教学训练中有重要作用。论文基于PL-2导弹红外点源导引头设计了一个半主动激光制导武器仿真导引头,研制了导引头检测与控制电路,为研制半主动激光制导武器半实物仿真系统打下了坚实的基础。 陀螺是仿真导引头中稳定、搜索和跟踪的关键部件,论文从分析PL-2导弹红外点源导引头的结构和特点出发,对其中的稳定陀螺工作机理特别是陀螺进动理论进行了详细的研究,并根据陀螺的工作机理,自行研制了一套陀螺电路,包括陀螺旋转电路、陀螺进动电路和陀螺轴位置检测电路,并得到了实验验证,效果良好。 根据半主动激光制导的机理,用四象限光电探测器替换了PL-2导引头中的单元红外探测器,将红外导引头改造成为一个工作于650nm激光的半主动激光制导导引头,研制了目标方位检测电路。目标方位检测电路包括低噪声激光探测电路和同步相关检测电路,采用同步相关检测原理提高了系统的信噪比。同时,还进行了四象限光电探测器光敏面线性特性研究工作。 光电信号的采集和陀螺的进动控制由单片机来完成。论文设计了单片机外围电路,编写了单片机程序,并由单片机控制导引头工作,实现了对激光制导光斑的搜索和视线跟踪。 论文采用锁相倍频的数字式方法控制进动信号移相,实现了对陀螺转子进动方向的方便控制,彻底解决了导引头在对目标的搜索与跟踪时进动方向控制的问题。为了在仿真演示时方便控制进动方向而引入了数字移相的办法是本论文的一大特色,对仿真导引头的研制起关键的作用。


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