日盲型紫外探測和直升機著艦光電助降技術(shù)的研究.pdf

1、為了對來襲導彈告警和提高直升機著艦的安全性，艦載直升機已經(jīng)開始裝備導彈逼近告警系統(tǒng)和著艦助降系統(tǒng)。本文運用光電探測理論，分別研究了應用于告警系統(tǒng)的日盲型紫外探測技術(shù)和應用于助降系統(tǒng)的直升機著艦光電助降技術(shù)。
　　 本文介紹了日盲型紫外探測技術(shù)和直升機著艦光電助降技術(shù)的基本理論、發(fā)展動態(tài)及研究現(xiàn)狀，分別設計了日盲型紫外探測實驗系統(tǒng)和直升機著艦光電助降實驗系統(tǒng)，從理論和實驗上分別對日盲型紫外探測系統(tǒng)的目標定位方法、探測距離理論模型以

2、及應用于直升機著艦光電助降系統(tǒng)的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法進行了深入的研究。
　　 分析了日盲型紫外探測系統(tǒng)的組成及原理，以增強型電荷耦合器件(intensified charge coupled device，ICCD)為成像器件，設計了日盲型紫外探測實驗系統(tǒng)。對可忽略畸變的日盲型紫外探測系統(tǒng)，通過計算目標在成像器件靶面上的成像位置來確定其方位角。對廣角日盲型紫外探測系統(tǒng)，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法，避開對鏡頭畸變的直接校正，建立并訓練

3、反向傳播(back propagation，BP)網(wǎng)絡，成功地實現(xiàn)了目標定位。從能量傳遞的角度分析，建立了基于成像器件靶面照度的日盲型紫外探測系統(tǒng)的探測距離理論模型。借鑒凝視型紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的探測距離分析方法，建立了基于信噪比的日盲型紫外探測系統(tǒng)的探測距離理論模型。
　　 運用設計的日盲型紫外探測實驗系統(tǒng)，對日盲型紫外探測系統(tǒng)的目標定位方法及探測距離理論模型進行了實驗研究。當氘燈光源距離系統(tǒng)約50m時，對可忽略畸變的日盲型紫外

4、探測系統(tǒng)，氘燈光源相對于系統(tǒng)光軸的水平方位角和垂直方位角的測量誤差在±0.5°以內(nèi)；而對廣角日盲型紫外探測系統(tǒng)，氘燈光源相對于系統(tǒng)光軸的水平方位角和垂直方位角的測量誤差在±0.8°以內(nèi)。得到的探測距離理論模型計算值與系統(tǒng)探測距離的實驗測量值有較好的吻合。實驗結(jié)果表明，本文建立的探測距離理論模型正確，提出的目標定位方法精度高、方便易行，具有重要的理論意義和實用價值。
　　 提出了兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法，基于攝影測量學原理，建立了應用

5、于直升機著艦光電助降系統(tǒng)的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法理論模型，詳述了理論模型的推導過程。對基于理論模型建立的方程組，先用奇異值分解(singular value decomposition，SVD)法和最小二乘法計算方程組的線性解，再用牛頓--辛普森迭代法對線性解進行優(yōu)化得到方程組的最優(yōu)解。對理論模型進行了數(shù)值仿真計算，仿真結(jié)果表明，本文建立的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法理論模型是正確的。
　　 設計了一套直升機著艦光電助降實驗系統(tǒng)，運用該系