大范圍新型激光告警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、面對(duì)日益嚴(yán)重的激光威脅,世界各國(guó)都在加速發(fā)展激光告警技術(shù)的研究和激光告警裝備的研制。根據(jù)用于地面大型軍事目標(biāo)激光告警的軍事預(yù)研項(xiàng)目--“大范圍新型激光告警系統(tǒng)的研制”的要求,本文對(duì)該系統(tǒng)研制過(guò)程中涉及到的若干技術(shù)問(wèn)題作了較為深入的研究,主要研究成果如下:
　　 通過(guò)對(duì)激光在大氣傳輸中散射效應(yīng)的分析,運(yùn)用米氏散射理論,推導(dǎo)出了大氣散射激光輻照度隨離軸距離變化的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)數(shù)值計(jì)算和理論分析,得到了1.0μm激光在都市郊區(qū)大氣模型

2、條件下的散射信號(hào)時(shí)域特征:大氣散射激光的最大輻照度隨離軸距離的增大近似地按反比規(guī)律緩慢下降；大氣能見(jiàn)度的不同只會(huì)影響散射強(qiáng)度的大小,而不影響散射強(qiáng)度的分布規(guī)律等。這些特征為1.06μm激光散射告警器的研制提供了理論依據(jù)。
　　 由于告警系統(tǒng)的虛警概率隨散射告警器數(shù)目的增多而增大,為了降低大范圍新型激光告警系統(tǒng)的虛警概率,針對(duì)炮火閃光、太陽(yáng)反射光等干擾因素在一定的時(shí)間內(nèi)具有單次性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種計(jì)數(shù)并計(jì)時(shí)工作的積累檢測(cè)器,提出了

3、一種將多元相關(guān)探測(cè)和該積累檢測(cè)器相結(jié)合的檢測(cè)模型,并采用激光威脅等級(jí)判斷告警方式,有效地降低了散射告警器的虛警概率。
　　 在研究和歸納比較激光波長(zhǎng)相干探測(cè)各種方案的優(yōu)缺點(diǎn),以及通過(guò)深入分析劈尖干涉條紋的定域和條紋間距與入射激光波長(zhǎng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出了在直射告警器中采用基于劈尖干涉的激光波長(zhǎng)探測(cè)新方案。采用線陣型電荷耦合器件(CCD)將等厚干涉條紋轉(zhuǎn)換為時(shí)域周期信號(hào),運(yùn)用離散傅里葉變換(DFT)求解條紋間距,便可計(jì)算出激光波長(zhǎng)。

4、為提高對(duì)波長(zhǎng)的探測(cè)精度,推導(dǎo)出了相應(yīng)的DFT離散誤差修正公式,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
　　 為提高直射告警器的反應(yīng)速度,減少運(yùn)算時(shí)間,提出了使用數(shù)字濾波器法快速探測(cè)制導(dǎo)激光波長(zhǎng)的設(shè)計(jì)思想,并推導(dǎo)出了數(shù)字濾波算法的迭代公式,研制出了能快速探測(cè)多種制導(dǎo)激光波長(zhǎng)的數(shù)字濾波器,有效地提高了告警器的反應(yīng)速度。
　　 針對(duì)CCD器件非均勻性引入的固有噪聲對(duì)探測(cè)入射激光微弱信號(hào)的不良影響,在分析CCD器件非均勻性產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上