1 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室，天津 300072
2 上海航天控制技术研究所先进光电中心，上海 201100
为提高导引结构的特征分辨能力和全天候工作能力，提出一种长波红外与激光共孔径的双模导引光学系统设计方案，利用被动红外模块搜索目标，通过主动激光雷达模块锁定目标并精确制导。为解决导引头内光学系统尺寸受限的问题，以Ritchey-Chretien结构为共用部分，通过次镜镀分光膜实现长波红外（8~12 μm）反射光路与激光（1.064 μm）透射光路的组合，并分析了不同光学遮拦情况对非相干成像系统调制传递函数衍射极限的影响。展示了F数为0.98、光学遮拦比为1/3的共孔径双模导引系统的实例，使用多片折射镜片实现对主、次镜残余像差的补偿，利用光学被动式消热差方法完成-40~60 ℃范围的长波红外无热化，具有良好的热稳定性和可加工性，可为双模导引光学系统的分析与设计提供参考。
光学设计 双模导引 长波红外光学系统 激光 共孔径结构 折反式系统 光学学报
2023, 43(12): 1222001
1 中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450047
2 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
为了实现激光/红外双模导引头成像系统的小型化，简化光学系统结构，设计了四次反射的双模共光路环形孔径超薄成像系统，研究了该系统的分光路设计原理，给出了遮拦比与视场角的关系，实现了仅有单一光学元件的长波红外7.7~9.5 μm和激光1.064 μm双模导引头成像系统。双模环形孔径系统在长波红外波段的焦距为70 mm、等效F数为1.3、全视场为8°、空间频率为41.7 lp/mm时各视场MTF值均大于0.136。双模环形孔径系统在激光波长的焦距为53.8 mm、等效F数为1、全视场为10°、全视场范围内的光斑分布均匀。在环境温度范围为−40~80 ℃时，长波红外波段各视场MTF值均大于0.13，激光波长的弥散斑形状和能量分布基本不变，实现了光学被动无热化。通过公差分析可知双模环形孔径系统具备可加工性。
光学设计 双模导引头成像系统 环形孔径 非球面 optical design dual-mode seeker imaging system annular aperture aspheric 红外与激光工程
2023, 52(2): 20220442
设计了一种用于长波非制冷红外和半主动激光复合导引的共口径折反式光学系统。为了减小反射式系统的零件加工和装调难度, 将卡塞格林系统次反射镜简化为平面反射镜, 主反射镜采用金属抛物面, 优化目镜组透镜尺寸, 避免光路内部遮挡, 利用反射式系统一次像面, 配合红外材料选取实现红外通道的光学被动消热差设计; 在平行光路中设置平板分光和激光窄带滤光片, 提高系统分光效率和透过率。设计结果表明: 红外通道特征频率35.7 lp/mm处MTF＞0.2, 激光线性区为2°, 满足系统指标要求。
折反式光学系统 激光/红外双模导引头 光学被动无热化 激光线性区 catadioptric optical system laser/infrared dual-mode seeker optical passive athermalization laser linear region
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
设计了一套用于导弹精确制导的激光及可见双模导引头, 采用RC复杂化设计双路共用主、次镜和多次光路折转的形式来减小结构体积。激光光路设计焦距为300 mm、视场为0.6°, 用于激光引导后最终目标的确认; 可见光光路焦距为100 mm、视场为3°, 用于较大区域内初始目标的搜索。设计过程采用计算机软件进行优化分析, 总质量控制在600 g以内, 在满足体积小、质量轻的同时确保了热稳定性和结构可靠性。环境试验结果表明, 可见光路的光学传递函数优于0.3@50 lp/mm, 满足最终使用要求。
激光 可见光 双模导引头 环境试验 光学传递函数 laser visible dual-mode seeker environmental test MTF
1 哈尔滨工业大学 控制与仿真中心,黑龙江 哈尔滨 150001
2 西北工业大学 航天学院,陕西 西安 710072
针对巡航导弹以及各种对地攻击的灵巧炸弹的末制导段,提出了一种共孔径红外/脉冲激光(IR/Ladar)双模成像导引头系统设计方案,可用于对地面固定目标和各种可重定位(Relocatable)目标进行精确地识别和跟踪.该系统采用了被动红外和主动脉冲激光两种成像模式,以被动红外成像来辅助导引头对目标的搜索和捕获,以主动激光雷达成像来完成对目标的精确识别和跟踪,并且被动红外与主动激光成像系统共用一套光学系统,这样既满足目标搜索和捕获阶段的大探测视场的要求,又满足了目标识别跟踪阶段的高分辨率要求.
双模导引头 被动红外成像 主动脉冲激光成像 Dual-mode seeker Passive IR imaging Active pulse laser imaging
1 上海航天局第八设计部,上海,200233
2 华东理工大学分析测试中心,上海,200237
研究了雷达/红外双模导引头中红外子系统的技术特点,讨论了单通道控制的红外非成像系统应用于双模导引头的技术方案.介绍了可能采用的技术途径,如空间扫描、坐标转换等.这些方法也可应用于其他类型的雷达/红外(非成像)双模复合导引头中.
红外导引头 双模导引头 双通道控制 Infrared seeker Dual mode seeker Dual-channel control
