【摘要】：激光半主動制導技術是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中精確打擊的重要手段。四象限方位探測接收機是激光半主動制導系統(tǒng)中獲取目標方位信息的關鍵,其性能的好壞對激光半主動導引頭的性能影響很大,因此開展光電探測接收機的設計具有重要的意義。本文旨在根據(jù)某型號激光半主動制導方位探測的需求,研究四象限方位探測接收技術,提出對視場內(nèi)目標的有效探測和方位識別的方法、參數(shù)分析和具體實現(xiàn)電路,解決大動態(tài)、高靈敏度接收的技術難點。首先,給出了和差法四象限方位探測的基本原理,對四象限探測系統(tǒng)的有效解角范圍、算法誤差進行了分析,并提出了分段補償?shù)姆椒ㄒ蕴岣呓馑憔�。其�?分析了光電系統(tǒng)設計的主要問題。仿真了光斑半徑大小的最大取值范圍,并根據(jù)視場要求計算了系統(tǒng)的焦距,確定光學系統(tǒng)的基本結(jié)構為透射式雙分離透鏡結(jié)構。核算了系統(tǒng)的靈敏度、動態(tài)范圍、角分辨率等參數(shù),確定了接收機的總體方案。然后,對接收機溫度采樣電路、前置放大電路、次級放大電路、峰值保持電路和信息處理電路進行了詳細設計。提出了在前置放大電路中設置動態(tài)增益切換電路、在次級放大電路中設計AGC控制電路、采用肖特基勢壘二極管作為峰值保持的隔離二極管等技術,解決了大動態(tài)高靈敏度光電接收電路的設計問題。最后,研究了光電探測系統(tǒng)性能測試與系統(tǒng)試驗的方法。對接收機系統(tǒng)的靈敏度和動態(tài)范圍、探測視場范圍和角分辨率、靜態(tài)拉距和動態(tài)跟蹤性能等幾個方面進行了測試。測試結(jié)果表明:系統(tǒng)的單象限靈敏度為1.75×10~(-7)W,動態(tài)范圍48dB,視場范圍±1.5°,角分辨率1.7mrad,并且靜動態(tài)的跟蹤性能穩(wěn)定,折算作用距離滿足10km的指標要求。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN249;TJ76;TN850
【圖文】：

圖 2-8 和差法算法的誤差曲線Fig.2-8 Error curve of orthogonal method一致引起的算法誤差探測器受到均勻光輻照時，各象限輸出幅值相等的信號藝水平的限制，各象限的光電響應無法達到均勻一致。來非線性偏差，影響探測和控制的準確度[23,27]。器的光電不均勻性分為兩個方面，一是象限內(nèi)不同位置之間的光電響應不一致性。前者是由制作器件的半導體的不均勻、掩膜誤差引起的；后者除上述原因之外，還一致以及象限切割不均勻等因素的影響[27]。倍增效應、響應時間、暗電流特性等關鍵參數(shù)，對系統(tǒng)著非常重要的影響。要提高系統(tǒng)的精確跟瞄性能，需要但是面積越大對器件的材料控制和加工工藝的要求就越一致性，批量生產(chǎn)的器件不均勻性會進一步增大。

交通大學工程碩士學位論文 第二章 四象限方位探測的基本原、偏壓、輸入光信號強度等條件的變化而變化，導致定位精度大幅降低[27,28]。假設照射光源為均勻的平行光且充滿接收機光學系統(tǒng)的有效接收口徑，若四象響應度完全一致時輸出的信號分別為 U1、U2、U3和 U4，當四象限的響應度不一，輸出信號分別為 U1+Un1、U2+Un2、U3+Un3和 U4+Un4，由此解算光斑中心位置 U U U U U U U U d rU U U U U U U U 1 n1 4 n4 2 n2 3 n3x1 n1 2 n2 3 n3 4 n4(2- U U U U U U U U d rU U U U U U U U 1 n1 2 n2 3 n3 4 n4y1 n1 2 n2 3 n3 4 n4(2-通過歸一化仿真可以得到如圖 2-9 所示的曲線。

死區(qū)對和差算法的影響

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本文編號：2790708