先进红外成像制导技术研究

先进红外成像制导技术研究

张旗[1]2015年在《红外成像制导技术的应用研究》文中研究表明在各种精确制导体制中,红外制导因其制导精度高、抗干扰能力强、隐蔽性好、费效比高等优点,在现代武器装备发展中占据着重要地位~([20])。文章综述了红外制导系统的发展历程、现状特点、参考国外红外成像制导领域的发展趋势,预测了未来红外成像制导技术的发展方向。首先,搜集、调研和分析国内外红外成像制导技术应用现状和大量案例。通过对红外成像制导技术的应用分析,进而对红外导引头成像方式、红外工作波段等进行了系统研究,总结了红外成像制导技术的特点。同时,围绕红外探测器技术、导引头光学系统技术、图像和信号处理技术、制冷技术等对实现红外成像制导技术特点的关键技术分别研究。从探测器件,信息处理,结构设计等方面分析了未来红外制导系统发展中所面临的问题,总结了红外光学系统,国内红外焦平面探测器以及图像处理等红外成像发展现状。其次,通过对红外制导系统组成和工作原理分析,重点研究“实时红外成像器”和“视频信号处理器”的功能和基本工作原理,对制约和影响其发展的相关原材料,元器件,组件的物理结构和性能进行分析,判断未来的发展方向和趋势。最后,通过对上述技术的现状和应用阐述,对红外成像器设计进行构想,对行业和公司今后产品和技术发展策略提出建议。

葛炜, 曹东杰, 郝宏旭[2]2010年在《红外制导技术在精确打击武器中的应用》文中认为红外制导技术利用红外探测器捕获和跟踪目标自身辐射的能量来实现寻的制导,具有制导精度高、不受无线电干扰影响及可昼夜作战的特点。归纳了红外制导技术的特点,介绍了该技术在国内外发展的历程,对红外制导技术在精确打击武器中应用的几个关键问题和发展趋势进行了分析。结果表明,红外探测器正朝着小型化、高分辨率、高灵敏度化方向发展;随着红外图像与可见光图像的匹配与融合技术以及复合制导技术的发展,工作频段的选择、气动光学效应和成像条件的影响以及如何更好地评价融合效果是目前亟待解决的问题。

陈玉波, 陈乐, 曲长征, 石艳霞[3]2007年在《红外制导技术在精确打击武器中的应用》文中提出随着高新技术的不断发展,武器装备的性能也不断提高,而红外制导技术在军事领域的应用是当前世界各国日益重视的研究课题。在提出红外探测、制导技术的概念上,通过对红外成像制导技术的发展进行了综述,并分别指出了在精确打击武器应用红外制导技术存在的关键问题,最后对红外制导武器的发展趋势进行了展望。

张肇蓉, 高贺, 张曦, 李韬, 康宇航[4]2016年在《国外红外制导空空导弹的研究现状及其关键技术》文中研究表明首先介绍了红外制导空空导弹原理及发展历程,在此基础上分析了当今国外先进红外制导空空导弹的特点及其最新的研究情况。然后结合红外制导空空导弹的特点,分析了自动目标识别技术、红外焦平面列阵技术、非制冷红外制导技术等关键技术。最后,对红外制导空空导弹的未来发展前景进行了展望。

杨松启[5]2014年在《红外制导技术中的诱饵识别算法研究》文中指出随着科学技术的不断发展使得未来战争将以精确打击为主,精确制导武器作为实现精确打击的主要手段,因其具有良好的作战效果,必将在未来局部战争中得到广泛的应用。红外制导导弹采用被动探测,因而具有很好的隐蔽性,加上其具有制导精度高、机动灵活、费效比高等优点,从而在精确制导武器占有重要的地位。在二战以来的历次局部战争中,红外制导导弹发挥了重要的作用,这就促使各国不断研发出各种红外对抗手段用来降低红外制导导弹在战场上的威胁,以确保自身军事目标的安全。经过多年的发展,已出现了多种红外对抗技术。本文研究了当前主要的红外制导技术和红外对抗技术。在这些红外对抗技术中,红外诱饵弹因为具有作战效果好、费效比高等优点,已成为目前应用最广泛的红外对抗手段之一,这给红外制导导弹提出了严峻的考验。因此,在红外制导导弹导引头中加入区分诱饵和目标的识别算法,提高红外制导导弹的性能已变得十分重要,是否具有诱饵识别能力已成为衡量导引头性能的一个重要标志。基于此,文中对两种红外诱饵识别算法进行了深入的研究。一种为基于几何特征的红外诱饵识别算法,该方法利用诱饵和目标在红外图像中长宽比、面积等几何特征的不同区分二者;另一种为基于双波段信息融合的红外诱饵识别算法,诱饵和目标属于不同类型的辐射源,在不同波段内红外辐射分布有较大的差异,该方法正是基于此将二者区分开来。采用实际红外图像序列对着两种算法进行仿真分析,结果表明,这两种算法都具有较好的结果,可以很好地将目标从包含诱饵和目标的图像中找出来。

高庆嘉[6]2017年在《新型巡飞弹用红外成像制导系统关键技术研究》文中提出面对现代高技术精确制导武器装备的快速发展及应用需求,本文针对一种新型巡飞弹用红外成像制导系统的关键技术开展研究。目的是通过对该系统的性能指标设计方法、弹体姿态运动对红外图像的影响规律、瞬态指向误差建模与分析以及红外成像系统的小型化设计等关键技术的研究,为设计开发具有低成本、小型化、高可靠性和高跟踪精度的红外成像制导系统及其巡飞弹奠定基础。论文的研究工作主要包括以下几方面内容:一、概述了国内外巡飞弹和红外成像制导系统的发展现状,指出现有巡飞弹存在需弹射起飞且无法凝视目标的问题;为解决上述问题,提出了一种新型红外成像制导的巡飞弹结构,通过独特的多旋翼配置使其既能够自主起降与悬停,又克服了现有多旋翼飞行机器人存在的偏航能力弱的共性问题;然后,对红外成像制导系统的指标设计、红外成像系统的小型化以及指向精度的研究现状开展了详细的论述。二、研究了红外成像制导系统主要性能指标的设计方法。结合比例导引法分析了红外成像制导系统的工作原理和功能需求,提出了以光学系统和惯性稳定平台为核心的两大类九项主要技术指标的分类方法;结合大气衰减特性和远距离目标的红外辐射特性给出了焦距、通光孔径以及视场的指标设计方法;以搜索盲区、像移变化、最大视线角速度和跟踪算法的实时性等为约束条件,获得了搜索速度、稳定精度、最大跟踪速度和角跟踪精度指标的具体设计方法。叁、研究弹体姿态运动对红外成像系统的影响。基于几何光学原理建立了弹体姿态运动与探测器像移变化的关系表达式;确定了弹体姿态运动对像移的影响规律;然后以空间分辨率、温度分辨率、调制传递函数(MTF)和美国国家图像质量分级标准(NIIRS)为评价体系,给出满足成像制导系统的稳定精度的约束条件。四、研究了瞬态指向精度的理论模型及原始误差问题。从系统结构入手提出了视线角速率误差的理论分析模型。根据伺服回路特征阐述了视线角速率提取策略,采用坐标变换法推导了视线角速率测量方程,采用微分法获得误差表达式。指出影响视线角速度精度的主要因素是陀螺误差、坐标变换中引入的测角误差和机械加工和装配误差;根据控制系统传递函数关系,确定各影响因素的误差计算方法。针对一台样机进行了误差分析与测试,结果表明,建立的理论模型能够较准确预测视线角速率误差,可有效指导关键器件选型和精度分配。通过合理设计,视线角速度小于6°/s和1.5°/s时,精度能够达到0.28°/s和0.1°/s。五、为满足制导系统轻量化、小型化的应用需求,开展了大相对口径、紧凑型红外成像系统的设计方法研究。在对比分析现有光学系统的结构及特点基础上,仅使用两片式摄远结构,采用普通铝合金作为镜筒材料,通过光学材料热光特性与光机材料膨胀系数的匹配,实现了焦距90mm,F数为1.2的长波红外红外成像制导系统的光学系统无热化设计;镜头的光学总长仅为74mm,重量234g。完成了光机热集成分析,开展了温度适应性试验。结果表明,镜头在-40℃~60℃温度范围内保持清晰成像,有利于红外成像制导系统的轻量化和小型化设计。六、制作了红外成像制导系统样机,开展实验。

郭纲, 戴艳丽, 叶名兰[7]2007年在《光电成像制导技术发展及在导弹中的应用》文中研究说明光电成像制导技术是精确制导武器的核心技术之一,世界各国尤其是美国等军事大国致力发展并不断将其应用于导弹武器中。红外、雷达、激光等成像制导技术是当今发展的重点,并在巡航导弹、反导防空导弹、弹道导弹等武器系统中广泛应用。报告分析国外该领域的发展和在导弹武器中的应用,得出导弹制导系统应用光电成像技术,将可有效提高导弹命中精度和作战效能,提出我国应加快发展光电成像制导技术,并将其应用到导弹武器中,以提高其综合作战能力。

付伟[8]1999年在《红外制导武器的现状及发展趋势》文中研究指明红外制导可分为红外半自动制导、点源寻的制导、成像制导和末敏制导等几类。综述了各国研制的红外制导武器及其发展趋势。

黄世奇, 禹春来, 刘代志, 钱昌松[9]2005年在《成像精确制导技术分析与研究》文中提出分析了合成孔径雷达(SAR)成像制导、红外成像制导、电视成像制导的优缺点,设计了一种新的双模成像复合制导,即SAR成像/红外成像双模复合制导,有效提高了导弹的突防和制导能力。

杨树谦[10]1999年在《精确制导武器和技术》文中认为精确制导武器是高技术局部战争使用的主要武器,精确制导武器的关键技术是精确制导技术,它的重点研究内容是在易变战争环境中精确命中目标乃至目标要害部位的寻的末制导技术。国外精确制导技术以红外成像制导、毫米波制导、多模或复合制导、智能化信息处理技术为主要发展方向。精确制导武器从高作战有效性和完成一个作战任务来看是高效费比武器。

参考文献:

[1]. 红外成像制导技术的应用研究[D]. 张旗. 北京理工大学. 2015

[2]. 红外制导技术在精确打击武器中的应用[J]. 葛炜, 曹东杰, 郝宏旭. 兵工学报. 2010

[3]. 红外制导技术在精确打击武器中的应用[J]. 陈玉波, 陈乐, 曲长征, 石艳霞. 红外与激光工程. 2007

[4]. 国外红外制导空空导弹的研究现状及其关键技术[J]. 张肇蓉, 高贺, 张曦, 李韬, 康宇航. 飞航导弹. 2016

[5]. 红外制导技术中的诱饵识别算法研究[D]. 杨松启. 西安电子科技大学. 2014

[6]. 新型巡飞弹用红外成像制导系统关键技术研究[D]. 高庆嘉. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所. 2017

[7]. 光电成像制导技术发展及在导弹中的应用[J]. 郭纲, 戴艳丽, 叶名兰. 红外与激光工程. 2007

[8]. 红外制导武器的现状及发展趋势[J]. 付伟. 红外技术. 1999

[9]. 成像精确制导技术分析与研究[J]. 黄世奇, 禹春来, 刘代志, 钱昌松. 导弹与航天运载技术. 2005

[10]. 精确制导武器和技术[J]. 杨树谦. 红外与激光工程. 1999

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