1 北京理工大学 光电学院 仿生机器人教育部重点实验室，北京 100081
2 中国人民解放军陆军研究院系统工程所，北京 100039
三维成像激光雷达因获取信息丰富、抗干扰能力强、分辨率高等优势已广泛应用于地貌勘测、自动驾驶、智能交通、视觉跟踪等**与民用领域。随着雪崩光电二极管（APD）探测器件的发展与三维成像体制的多样化(例如：微机电系统扫描、相控阵、闪光等)，激光雷达性能较早期已得到大幅提升。立足于军民领域对激光雷达的新需求，迫切需求新方法、新体制进一步提升三维成像的综合性能。首先从APD三维成像激光雷达的发射单元、接收单元、算法单元（数据处理单元）三方面关键技术展开分析。然后，以载荷应用需求对三维成像激光雷达进行了分类阐述与讨论，重点以车载环境感知为例深入讨论了现有激光雷达的应用现状与军民应用所面临的难点问题。基于APD器件的三维成像方法多元化发展，讨论了两种适用于APD器件的新型三维成像方法（异构变分辨率与鬼成像）。最后，在分析三维成像激光雷达研究现状的基础上，总结了三维成像激光雷达正朝着大视场、高分辨、高精度、实时性、模块化、智能化的方向发展，为进一步研究高性能三维成像激光雷达奠定基础。
三维成像 激光雷达 雪崩光电二极管 识别 变分辨 three-dimensional imaging lidar APD identification subdivision 红外与激光工程
2020, 49(9): 20190549
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西西安 710021
2 32180部队, 北京 100039
为了补偿光学成像系统在成像过程中受自身重量、振动以及温度变化等因素引起的相位误差, 设计了一种 Z型薄片式柔性支撑结构用于反射镜相位补偿。建立了 Z型薄片的力学模型, 推导了多组柔性薄片模型下的反射镜系统平移刚度和偏转刚度表达式, 根据刚度方程分析了薄片厚度及倾角对柔性支撑结构的力学影响。最后, 通过有限元分析对理论模型进行了仿真验证。针对 100 mm口径铝材反射镜仿真结果表明, 理论推导值与仿真结果相对误差小于 8%, 说明了所建力学模型与刚度方程的高准确性, 为柔性支撑结构的设计、力学分析以及参数优化提供了理论指导。
相位补偿 快速反射镜 柔性支撑 刚度分析 有限元分析 phase compensation fast steering mirror flexible structure stiffness analysis finite element analysis
1 北京理工大学 光电学院，光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
2 微光夜视技术重点实验室，西安, 710065
为了提升微光夜视系统中高性能近贴式像增强器极限分辨力，在归纳近贴式像增强器及其部件调制传递函数模型的基础上，结合高性能超二代和超三代像增强器的结构和电参量以及典型产品性能值，研究分析了像增强器及其部件调制传递函数分布特性参数，及它们对像增强器极限分辨力和综合评价参量-信道宽度的影响.研究结果表明：进一步提升像增强器性能需要提升荧光屏的性能或改善调制传递函数分布特征；信道宽度参量可作为评价像增强器调制传递函数曲线分布特征的有效参量.研究结论对于进一步提升高性能像增强器的性能具有理论指导意义.
近贴式像增强器 调制传递函数 荧光屏 分辨力 信道宽度 Proximity image intensifier Modulation Transfer Function (MTF) Screen Resolution Channel width
1 北方广微科技有限公司, 北京 100089
2 昆明物理研究所, 云南 昆明 650223
3 63961部队, 北京 100012
随着非制冷探测器技术的迅猛发展,中大规模、高灵敏度的非制冷焦平面器件实现工程化应用。使用非制冷焦平面器件的红外成像导引头具有效费比高、结构紧凑、易维护等优点,已成为红外成像导引头的重要成员之一。介绍了国内外几款采用非制冷红外成像导引头的反坦克导弹、精确攻击导弹、精确炸弹、反舰导弹,以及所使用的非制冷焦平面器件的性能参数,总结了用于红外成像制导系统的非制冷焦平面器件的特点及发展趋势。
非制冷红外焦平面 导弹 红外成像制导 uncooled focal plane arrays detector missile infrared imaging guidance
1 微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065
2 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
3 北京洪润康光电工程技术有限公司，北京 100085
微光夜视技术作为当今拓展人眼夜间视觉感知的主要技术之一，在**和民用领域都有广泛的应用。随着数字图像处理技术的发展，微光视频器件为通过图像处理进一步提升夜视图像质量，为与红外热成像的图像信息融合，为提高夜间对目标探测/识别和场景理解能力等方面提供了广泛空间，成为当前国内外夜视技术发展的重要方向之一。论文综述了微光视频器件发展，分析了电真空+固体微光视频成像器件(如像增强CCD/CMOS(ICCD/ICMOS)器件、电子轰击EBCCD/EBCMOS器件等)、全固体微光视频成像器件(如电子倍增CCD器件、超低照度CMOS器件等)的特点和发展趋势，并结合法国PHOTONIS公司的LYNX计划，对微光夜视技术的发展进行了分析和讨论。
微光 视频器件 进展 low level light video devices progress EBCCD/EBCMOS EBCCD/EBCMOS EMCCD EMCCD CMOS CMOS 红外与激光工程
2015, 44(11): 3167
1 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
2 总装炮兵防空兵装备技术研究所, 北京 100012
3 驻西安北方光电集团军事代表室, 陕西 西安 710043
针对工作在静座桅杆条件下的光电设备, 提出一种低成本的方位角度检测方法。采用2个倾角仪检测光电设备的俯仰轴和倾斜轴的角速度, 用1个陀螺检测光电设备的方位轴角速度, 完成光电设备方位角度变化量的解算。在已知初始方位角度的情况下, 获取光电设备的实时方位角度值。实验表明, 采用0.01°的倾角仪和零偏稳定性为0.015°/h的激光陀螺, 方位精度达到0.009°。
光电设备 方位角度检测方法 静基座桅杆 photoelectric equipment measurement method of azimuth stationary base mast
1 北京理工大学,光电工程系,北京,100081
2 装甲兵工程学院,自动控制系,北京,100072
研究了利用多重网格法计算静电像管的三维静电场分布.通过计算同心球系统与倾斜的双圆筒阴极透镜两个例子,表明计算精度可以达到10-3～10-4.通过比较多重网格法与有限差分法计算三维静电场的计算精度和计算效率,发现多重网格法的收敛率为常数.在相同计算精度的情况下,其计算效率比有限差分法快8～31倍,有效地提高了求解三维静电场的计算效率,从而为非旋转对称静电像管的设计打下了坚实的基础.
多重网格法 同心球系统 双圆筒阴极透镜 计算效率 Multi-grid method Concentric spherical system Len of bi-cylinder-cathode Computational efficiency
1 总装炮兵装备技术研究所,北京,100012
2 装甲兵工程学院,北京,100072
3 北京理工大学,光电工程系,北京,100082
对运动方程法求解像管中的电子轨迹进行了研究,先利用64点拉格朗日插值公式和球面阴极外插求出空间任一点的电位,然后用变步长龙格-库塔法求出电子运动的轨迹.通过计算同心球系统的典型轨迹,与理论值比较,其精度达到10-3.
运动方程法 64点拉格朗日插值 同心球系统 龙格-库塔法 Kinetic equation method 64-point-Lagrange-interpolation Concentric spherical system Runge-kutta method
随着**技术的发展，对用于侦察和制导的红外探测器的要求也越来越高。目前，红外探测器已发展到了第三代——红外焦平面列阵。文中着重讨论了凝视红外焦平面的概念，并介绍了其与机械扫描系统相比应用于**目的的优点，如提高了信噪比和热灵敏度、结构紧凑、更好地发挥探测器的快速性、易于信号处理和可批量生产等。针对各个波长范围内的应用情况，对如何利用现有技术发展红外凝视系统提出了几点建议。
红外焦平面列阵 凝视 热灵敏度 Infrared focal plane array Staring Heat sensitivit
