强激光与粒子束
2023, 35(7): 079002
强激光与粒子束
2023, 35(2): 025004
红外探测器杜瓦的真空可靠性对杜瓦正常工作有重大意义。若吸气剂激活后吸气能力下降,则杜瓦的长期真空可靠性存在风险。通过测试锆钒铁吸气剂在真空环境中的重复激活次数对吸气剂吸气效能的影响,获得了相应的吸气量与吸气速率变化数据。结果表明,随着重复激活次数的增加,吸气剂的饱和吸气总量无明显变化,且初始吸气速率略微提高,最后趋于稳定。实验结果可用于指导后续杜瓦封装工艺。
红外探测器 吸气剂 杜瓦 infrared detector getter dewar
随着大规模线列探测器不断实现空间应用,具有大范围、高分辨率红外扫描探测与目标捕获能力的超长线列拼接探测器的应用需求变得越来越广泛。超长线列碲镉汞红外探测器组件的阵列规模及几何尺寸较大,导致探测器冷头结构的低温热失配问题被放大。为获得满足低温可靠性及严苛成像需求的冷头结构,开展了相关冷头结构设计优化方法研究以及获取实物的试验验证工作,并通过试验验证工作证明本研究采用的结构设计优化方法适用于复杂的大尺寸冷头结构设计。
超长线列拼接探测器 红外焦平面 冷头 优化设计 ultra-long linear splicing detector infrared focal plane array cold head optimization design
1 中北大学电子测试技术重点实验室, 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
2 山西傲维光视光电科技有限公司, 山西 太原 030032
基于激光投影显示系统中散斑形成机理,从理论上分析了影响投影系统中散斑抑制的两个关键参数,即统计独立散斑图像数量N 和探测器成像镜头在观测屏上一个分辨基元内投影镜头分辨基元的数量M。参数M 或N 值的增大,都将有效降低散斑图像的对比度,但即使投射到屏幕上的独立散斑图像数目N 实现巨大,即N→∞,也只能将散斑图像对比度降至1/ M 。在简化投影系统中,利用旋转小散射片产生统计独立散斑图像的方法,通过系统实验,比较了同一散斑抑制技术用于激光非投影和投影系统中散斑抑制的程度,以及投影镜头F 数和探测器成像镜头F 数的变化对参数M 和散斑抑制的影响。结果表明:对于相同N 值和检测条件,投影镜头的存在使散斑图像对比度从0.146 提高到了0.427,呈现的散斑更严重,且投影镜头F 数的增大还会进一步恶化散斑图像,这使得激光投影系统的小型化受到挑战。
统计光学 激光散斑 投影镜头分辨率 散斑对比度
针对红外导引头生产和研发的需要,提出了一种基于图像序列的四元红外导引头信号源设计方法,该方法可利用软件生成的红外图像序列和其它型号的挂飞图像,并由硬件平台实时输出四路脉冲信号给电子舱。重点研究了探测器阵列与图像像素部分重叠以及存在滚转角情况下探测臂波形的生成、基于 PCI9054和 FPGA的信号源硬件系统设计。
四元红外导引头 信号源 图像序列 重叠面积 quaternary IR seeker signal source image sequence overlapped area
传统的红外探测距离模型主要用于地面目标的检测, 载机飞行高度也比较低。在凝视型红外热探测器的基础上, 对临近空间的大气环境进行了详细分析, 建立了背景辐射模型。在此基础上提出了临近空间飞行器的红外探测距离模型, 对红外波段适用范围进行了讨论。计算结果表明, 在临近空间环境下, 红外波段都有较好的探测结果, 在短波下探测时, 背景辐射对其探测结果影响很大。
临近空间飞行器 凝视型红外热探测器 探测距离模型 背景辐射 near space aerocraft staring infrared thermal detector detection distance model background radiation
超音速飞行条件下红外成像探测系统受到气动光学效应影响, 其图像畸变和模糊退化问题十分严重, 严重影响了红外制导系统的制导精度。常规的气动光学效应模拟仿真研究存在大数据量计算和非连续仿真问题, 不能满足地面仿真的实时性需要。提出了基于高速湍流统计模型的快速仿真算法, 用于气动退化图像实时复原方法和算法研究。根据本文提出的算法仿真得到的退化图像与实际的气动退化图像相似度较高, 并且模型实现简单, 能够满足地面实时仿真的需要。
红外退化图像 气动光学效应 高速湍流 统计模型 实时仿真 infrared degradation image aero optical effects high speed turbulence statistical model real time simulation
在应用IMM算法时, 根据战术导弹这种特殊的应用对象, 以两种常用导引律为例, 推导出导引运动模型作为交互模型集;使用不敏卡尔曼滤波器(UKF)实现了IMM-UKF算法, 并根据导引模型的特点引入了弹道收敛因子(FTC)自适应调节IMM算法中的模型转移概率。仿真实验结果表明, 这种基于目标导引运动模型的跟踪算法很好地实现了目标跟踪任务, 并且有效地分辨出了目标机动的运动模型。
目标跟踪 导引运动模型 交互多模型滤波 弹道收敛因子 target tracking guidance model interacting multiple model factor of trajectory convergence
近年来,一种新兴的压缩传感理论为数据采集技术带来了革命性的突破,得到了研究人员的广泛关注。该方法通过对稀疏信号进行观测,只需少量观测点就能精确的重构原始信号。基于压缩传感理论,采用 DMD数字微镜结合单点探测器,而非传统 CCD,进行数字成像,突破了传统数字成像系统的设计,建立了新型的成像系统。为其它光谱成像系统的设计,提供了有益的借鉴。
压缩传感 单像素 数字成像 Compressing sensing single-pixel digital imaging DMD DMD