大掃描視場(chǎng)共形頭罩導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)像差校正技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 01:16
隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)武器裝備性能要求的提高,傳統(tǒng)導(dǎo)彈的球形整流罩由于其空氣動(dòng)力學(xué)性能差,會(huì)產(chǎn)生較大的氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)加熱現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了導(dǎo)彈的射程和目標(biāo)識(shí)別能力。而共形整流罩具有優(yōu)良的氣動(dòng)外形,很好的克服了球形整流罩的不足,但是共形整流罩高陡度和非點(diǎn)對(duì)稱性結(jié)構(gòu),會(huì)引入的大量的像差,而且隨著目標(biāo)視場(chǎng)劇烈變化,因此如何在大掃描視場(chǎng)范圍校正共形整流罩的動(dòng)態(tài)像差是制約共形光學(xué)技術(shù)走向應(yīng)用的關(guān)鍵問題。本論文主要致力于大掃描視場(chǎng)范圍內(nèi)共形頭罩像差特性分析及校正理論的研究,解決大像差和動(dòng)態(tài)像差兩個(gè)問題。首先分析橢球形整流罩的幾何特性,通過長(zhǎng)徑比和口徑建立其幾何模型,然后利用光線追跡原理,研究光線經(jīng)過橢球形內(nèi)外表面整流罩的傳播路徑,分析光線經(jīng)過整流罩后的偏轉(zhuǎn);最后通過Zernike多項(xiàng)式對(duì)橢球形整流罩的一階和三階像差特性進(jìn)行分析,構(gòu)造橢球形整流罩的像差模型,分析了像差產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn)。通過分析共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和像差特性,選取了兩種能夠適用于像差校正的特殊光學(xué)面型,二元光學(xué)面和Zernike矢高表面。分析它們的光學(xué)原理和波前整形的數(shù)學(xué)理論模型,為選取合適的像差校正方法奠定基礎(chǔ)。在研究旋轉(zhuǎn)柱面鏡...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 共形頭罩導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 橢球形頭罩幾何特性及像差分析
2.1 橢球形頭罩選型與幾何建模
2.2 光線在橢球形整流罩中的傳輸分析
2.3 基于Zernike多項(xiàng)式的橢球形整流罩像差特性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 適用于大掃描視場(chǎng)共形頭罩像差校正的特殊面型光學(xué)特性分析
3.1 二元光學(xué)元件的像差校正特性
3.2 基于Zernike多項(xiàng)式的光學(xué)表面的變形鏡像差校正特性
3.3 本章小結(jié)
第4章 二元光學(xué)元件與旋轉(zhuǎn)雙柱面鏡相結(jié)合的設(shè)計(jì)理論在大掃面視場(chǎng)共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.1 旋轉(zhuǎn)柱面鏡的像差特性
4.2 應(yīng)用單柱面鏡實(shí)現(xiàn)大掃面視場(chǎng)的俯視型共形光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3 應(yīng)用二元光學(xué)元件的大掃面視場(chǎng)共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于變形鏡的尖拱形頭罩大掃面視場(chǎng)像差校正
5.1 尖拱形共形頭罩幾何特性與氣動(dòng)性能
5.2 尖拱形頭罩像差分析與光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
5.3 尖拱形共形頭罩像差特性
5.4 基于變形鏡的尖拱形共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 全文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大視場(chǎng)紅外導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)消熱差設(shè)計(jì)[J]. 姜洋,孫強(qiáng),劉英,趙瓏現(xiàn). 光子學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]8倍雙視場(chǎng)大相對(duì)孔徑紅外折/衍射系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐亮,趙建科,周艷,劉峰. 紅外與激光工程. 2012(08)
[3]新型折反射式橢球形整流罩光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王超,張新,曲賀盟,史廣維,王靈杰. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]大視場(chǎng)凝視型紅外共形光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 姜洋,孫強(qiáng),孫金霞,劉英,李淳,王健,楊樂. 紅外與激光工程. 2012(06)
[5]基于固定校正元件的橢球形窗口光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 曲賀盟,張新,王靈杰. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]折/衍混合紅外物鏡超寬溫度消熱差設(shè)計(jì)[J]. 陳瀟,楊建峰,馬小龍,白瑜,何佶珂,何建偉. 紅外與激光工程. 2011(01)
[7]高陡度保形光學(xué)鏡面的坐標(biāo)測(cè)量[J]. 賈立德. 光學(xué)精密工程. 2010(09)
[8]紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)中光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 薛慧. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]折/衍混合消熱差共形光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強(qiáng),方偉. 光學(xué)精密工程. 2010(04)
[10]旋成體導(dǎo)彈頭部母線線型的選擇問題研究[J]. 唐偉,江定武,桂業(yè)偉,張瑞文. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
博士論文
[1]含非球面頭罩的光學(xué)系統(tǒng)像差校正技術(shù)研究[D]. 王超.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[2]超音速共形導(dǎo)引頭整流罩熱流固耦合[D]. 姜振海.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[3]全息模式波前傳感技術(shù)研究[D]. 劉長(zhǎng)海.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[4]橢球整流罩導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)像差校正設(shè)計(jì)[D]. 孫金霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[5]光學(xué)非球面坐標(biāo)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賈立德.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[6]衍/折射光學(xué)系統(tǒng)消二級(jí)光譜的研究[D]. 洪新華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2005
碩士論文
[1]具有二元光學(xué)校正元件的反射式光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 張浩斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[2]利用二元光學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)輕量化光學(xué)遙感系統(tǒng)[D]. 徐琰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3203300
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:121 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.2 共形頭罩導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 橢球形頭罩幾何特性及像差分析
2.1 橢球形頭罩選型與幾何建模
2.2 光線在橢球形整流罩中的傳輸分析
2.3 基于Zernike多項(xiàng)式的橢球形整流罩像差特性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 適用于大掃描視場(chǎng)共形頭罩像差校正的特殊面型光學(xué)特性分析
3.1 二元光學(xué)元件的像差校正特性
3.2 基于Zernike多項(xiàng)式的光學(xué)表面的變形鏡像差校正特性
3.3 本章小結(jié)
第4章 二元光學(xué)元件與旋轉(zhuǎn)雙柱面鏡相結(jié)合的設(shè)計(jì)理論在大掃面視場(chǎng)共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.1 旋轉(zhuǎn)柱面鏡的像差特性
4.2 應(yīng)用單柱面鏡實(shí)現(xiàn)大掃面視場(chǎng)的俯視型共形光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3 應(yīng)用二元光學(xué)元件的大掃面視場(chǎng)共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于變形鏡的尖拱形頭罩大掃面視場(chǎng)像差校正
5.1 尖拱形共形頭罩幾何特性與氣動(dòng)性能
5.2 尖拱形頭罩像差分析與光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
5.3 尖拱形共形頭罩像差特性
5.4 基于變形鏡的尖拱形共形頭罩光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 全文創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大視場(chǎng)紅外導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)消熱差設(shè)計(jì)[J]. 姜洋,孫強(qiáng),劉英,趙瓏現(xiàn). 光子學(xué)報(bào). 2013(04)
[2]8倍雙視場(chǎng)大相對(duì)孔徑紅外折/衍射系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐亮,趙建科,周艷,劉峰. 紅外與激光工程. 2012(08)
[3]新型折反射式橢球形整流罩光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王超,張新,曲賀盟,史廣維,王靈杰. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]大視場(chǎng)凝視型紅外共形光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 姜洋,孫強(qiáng),孫金霞,劉英,李淳,王健,楊樂. 紅外與激光工程. 2012(06)
[5]基于固定校正元件的橢球形窗口光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 曲賀盟,張新,王靈杰. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]折/衍混合紅外物鏡超寬溫度消熱差設(shè)計(jì)[J]. 陳瀟,楊建峰,馬小龍,白瑜,何佶珂,何建偉. 紅外與激光工程. 2011(01)
[7]高陡度保形光學(xué)鏡面的坐標(biāo)測(cè)量[J]. 賈立德. 光學(xué)精密工程. 2010(09)
[8]紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)中光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 薛慧. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]折/衍混合消熱差共形光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 孫金霞,劉建卓,孫強(qiáng),方偉. 光學(xué)精密工程. 2010(04)
[10]旋成體導(dǎo)彈頭部母線線型的選擇問題研究[J]. 唐偉,江定武,桂業(yè)偉,張瑞文. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
博士論文
[1]含非球面頭罩的光學(xué)系統(tǒng)像差校正技術(shù)研究[D]. 王超.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[2]超音速共形導(dǎo)引頭整流罩熱流固耦合[D]. 姜振海.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[3]全息模式波前傳感技術(shù)研究[D]. 劉長(zhǎng)海.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[4]橢球整流罩導(dǎo)引頭光學(xué)系統(tǒng)像差校正設(shè)計(jì)[D]. 孫金霞.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
[5]光學(xué)非球面坐標(biāo)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 賈立德.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[6]衍/折射光學(xué)系統(tǒng)消二級(jí)光譜的研究[D]. 洪新華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2005
碩士論文
[1]具有二元光學(xué)校正元件的反射式光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 張浩斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[2]利用二元光學(xué)技術(shù)設(shè)計(jì)輕量化光學(xué)遙感系統(tǒng)[D]. 徐琰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3203300
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3203300.html
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