紅外點源旋轉目標模擬器裝置研究
發(fā)布時間：2020-12-19 06:26
本課題源于航天科工二院“目標模擬器研制”科研項目。隨著紅外跟蹤制導和半實物仿真技術的不斷發(fā)展,以制導和目標仿真系統(tǒng)為支撐技術構建的紅外點源旋轉目標模擬器裝置,可在實驗室環(huán)境下模擬導彈實彈射擊,完成對導彈運動的跟蹤測試,具有目標跟蹤定位精確、視野完整、大幅降低實驗成本等優(yōu)點。通過對紅外制導模擬系統(tǒng)深入研究,結合模擬器設計指標,提出一種具有旋轉擺動能力的目標模擬器總體方案;選擇合適的支撐架材料并使用ANSYS/Workbench軟件對其進行模態(tài)分析,確定結構方案的可行性,提出以旋轉擺動機構為核心的機械結構設計,對轉動過程中的關鍵部位校核;確定以輻射源為核心的光學系統(tǒng),利用ZEMAX軟件來設計模擬器的紅外光學系統(tǒng),以確保導引頭入瞳與光學系統(tǒng)出瞳相重合;設計以PLC為核心的控制系統(tǒng),選擇合適電機并完成相關選型計算。根據(jù)模擬器工作特點和控制要求,對轉動機構的穩(wěn)定性進行ADAMS振動分析,使用MATLAB/Simulink建立伺服電機模型,由此搭建位置速度雙閉環(huán)控制仿真模型調節(jié)出控制參數(shù),并使用模糊化方法對速度環(huán)控制參數(shù)進行優(yōu)化,同時完成對PLC程序指令的編寫。提出一種確定黑體溫度對應輻照度值的計...
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
海麻雀導彈
哈爾濱工程大學碩士學位論文21.2.1紅外制導技術國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導彈研制成功，自此紅外制導技術得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導海麻雀導彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標輻射出來的紅外信號，只有在導彈命中敵方目標時，探測器才會停止跟蹤目標[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學原理的近距格斗的空空導彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導引頭。中距導彈“德比”調整了導引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導彈圖1.2近距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導導彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導彈相比，地空導彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。
哈爾濱工程大學碩士學位論文21.2.1紅外制導技術國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導彈研制成功，自此紅外制導技術得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導海麻雀導彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標輻射出來的紅外信號，只有在導彈命中敵方目標時，探測器才會停止跟蹤目標[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學原理的近距格斗的空空導彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導引頭。中距導彈“德比”調整了導引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導彈圖1.2近距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導導彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導彈相比，地空導彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]紅外制導半實物仿真系統(tǒng)誤差分析[J]. 趙世明,孫致月. 紅外與激光工程. 2017(08)
[2]“薩德”入韓引發(fā)的地緣政治危機及中國的對策[J]. 曹庭. 國防科技. 2017(04)
[3]精確制導戰(zhàn)術武器半實物仿真技術綜述[J]. 范世鵬,徐平,吳廣,李伶,祁琪. 航天控制. 2016(03)
[4]從土耳其擊落蘇-24看俄羅斯與土耳其對空導彈武器裝備發(fā)展[J]. 王慶國,賈晨陽. 飛航導彈. 2016(02)
[5]空空導彈70年發(fā)展綜述[J]. 樊會濤,崔顥,天光. 航空兵器. 2016(01)
[6]AIM-9X紅外成像制導導彈的發(fā)展綜述與啟示[J]. 賈林通,童中翔,王超哲,李慎波. 飛航導彈. 2015(12)
[7]一種紅外場景/點源目標模擬器技術研究[J]. 武迪,施蕊,蔡本睿. 光學技術. 2015(01)
[8]一種多光譜多光軸準直系統(tǒng)的設計[J]. 紀小輝,楊璐,姜旭. 應用光學. 2013(06)
[9]基于圖形的黑體輻射三大基本定律關系闡述[J]. 徐代升,王元樟. 物理與工程. 2012(05)
[10]紅外點源目標模擬器[J]. 蔡本睿,馮江瓊. 北京理工大學學報. 2012(08)
博士論文
[1]矢量像差理論及其在離軸頭盔顯示系統(tǒng)設計中的應用[D]. 張虎.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
碩士論文
[1]基于DMD的可見光成像制導仿真系統(tǒng)設計[D]. 任國燾.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]模糊自整定PID控制器的研究及應用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學 2016
[3]激光與可見光、紅外三光軸瞄準偏差測試技術研究[D]. 劉剛.西安工業(yè)大學 2015
[4]光學系統(tǒng)中心偏誤差分析方法研究[D]. 楊國鋒.西安工業(yè)大學 2015
[5]點源紅外目標模擬器方案設計[D]. 柏微.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：2925429
【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：97 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
海麻雀導彈
哈爾濱工程大學碩士學位論文21.2.1紅外制導技術國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導彈研制成功，自此紅外制導技術得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導海麻雀導彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標輻射出來的紅外信號，只有在導彈命中敵方目標時，探測器才會停止跟蹤目標[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學原理的近距格斗的空空導彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導引頭。中距導彈“德比”調整了導引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導彈圖1.2近距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導導彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導彈相比，地空導彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。
哈爾濱工程大學碩士學位論文21.2.1紅外制導技術國外發(fā)展現(xiàn)狀1948年美國“響尾蛇”導彈研制成功，自此紅外制導技術得到大力發(fā)展，起初探測器采用的是不制冷的硫化鉛，因其靈敏度低、追蹤速度慢[1]，發(fā)展至70年代后期時，被制冷的銻化因所取代，該探測器具有自動搜索和截獲目標的能力可以彌補上述缺點，1999年響尾蛇AIM-9X完成首次發(fā)射試驗，于2003年列裝。2011年在巴黎航展上將改進型的具有引信能力的低空制導海麻雀導彈集成到防空作戰(zhàn)中，如圖1.1所示，傳感器采用的是紅外探測器[2]，能夠輕易捕捉到敵方目標輻射出來的紅外信號，只有在導彈命中敵方目標時，探測器才會停止跟蹤目標[3]。2015年響尾蛇AIM-9X進行首次試驗射擊，成功擊落BQM-34靶機，同年4月，完成第二次試驗射擊[4]。1997年以色列研制出一款基于航空動力學原理的近距格斗的空空導彈——“怪蛇5”，采用的是雙波段紅外導引頭。中距導彈“德比”調整了導引頭和戰(zhàn)斗部工作機制，兩種導彈互補，可以同時單發(fā)、多發(fā)擊中目標，意大利將“怪蛇5”（圖1.2）與“德比”（圖1.3）應用于地空防御系統(tǒng)，命名為“斯派德”地空導彈系統(tǒng)，此系統(tǒng)反應時間不超過5s。2011年及2013年印度及以色列訂購了上述型號導彈系統(tǒng)并計劃替換部分蘇制的SA-8“壁虎”和SA-13防空導彈系統(tǒng)[5]。圖1.1海麻雀導彈圖1.2近距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.3中距防空反導系統(tǒng)發(fā)射車圖1.4德國IRIS-TSL1998年，德國空空導彈IRIS-T（加強版的響尾蛇）導引頭試驗成功，德國BGT防御公司通過對IRIS-T的研究，進而改研制出地空制導導彈IRIS-TSL，如圖1.4所示。與空空導彈相比，地空導彈需要用推力更大的火箭發(fā)動機，射程和作戰(zhàn)高度更遠。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]紅外制導半實物仿真系統(tǒng)誤差分析[J]. 趙世明,孫致月. 紅外與激光工程. 2017(08)
[2]“薩德”入韓引發(fā)的地緣政治危機及中國的對策[J]. 曹庭. 國防科技. 2017(04)
[3]精確制導戰(zhàn)術武器半實物仿真技術綜述[J]. 范世鵬,徐平,吳廣,李伶,祁琪. 航天控制. 2016(03)
[4]從土耳其擊落蘇-24看俄羅斯與土耳其對空導彈武器裝備發(fā)展[J]. 王慶國,賈晨陽. 飛航導彈. 2016(02)
[5]空空導彈70年發(fā)展綜述[J]. 樊會濤,崔顥,天光. 航空兵器. 2016(01)
[6]AIM-9X紅外成像制導導彈的發(fā)展綜述與啟示[J]. 賈林通,童中翔,王超哲,李慎波. 飛航導彈. 2015(12)
[7]一種紅外場景/點源目標模擬器技術研究[J]. 武迪,施蕊,蔡本睿. 光學技術. 2015(01)
[8]一種多光譜多光軸準直系統(tǒng)的設計[J]. 紀小輝,楊璐,姜旭. 應用光學. 2013(06)
[9]基于圖形的黑體輻射三大基本定律關系闡述[J]. 徐代升,王元樟. 物理與工程. 2012(05)
[10]紅外點源目標模擬器[J]. 蔡本睿,馮江瓊. 北京理工大學學報. 2012(08)
博士論文
[1]矢量像差理論及其在離軸頭盔顯示系統(tǒng)設計中的應用[D]. 張虎.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2010
碩士論文
[1]基于DMD的可見光成像制導仿真系統(tǒng)設計[D]. 任國燾.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]模糊自整定PID控制器的研究及應用[D]. 程啟建.西安工業(yè)大學 2016
[3]激光與可見光、紅外三光軸瞄準偏差測試技術研究[D]. 劉剛.西安工業(yè)大學 2015
[4]光學系統(tǒng)中心偏誤差分析方法研究[D]. 楊國鋒.西安工業(yè)大學 2015
[5]點源紅外目標模擬器方案設計[D]. 柏微.哈爾濱工業(yè)大學 2010
本文編號：2925429
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