日盲型紫外探測(cè)和直升機(jī)著艦光電助降技術(shù)的研究.pdf

1、為了對(duì)來(lái)襲導(dǎo)彈告警和提高直升機(jī)著艦的安全性，艦載直升機(jī)已經(jīng)開(kāi)始裝備導(dǎo)彈逼近告警系統(tǒng)和著艦助降系統(tǒng)。本文運(yùn)用光電探測(cè)理論，分別研究了應(yīng)用于告警系統(tǒng)的日盲型紫外探測(cè)技術(shù)和應(yīng)用于助降系統(tǒng)的直升機(jī)著艦光電助降技術(shù)。
　　 本文介紹了日盲型紫外探測(cè)技術(shù)和直升機(jī)著艦光電助降技術(shù)的基本理論、發(fā)展動(dòng)態(tài)及研究現(xiàn)狀，分別設(shè)計(jì)了日盲型紫外探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和直升機(jī)著艦光電助降實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從理論和實(shí)驗(yàn)上分別對(duì)日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)定位方法、探測(cè)距離理論模型以

2、及應(yīng)用于直升機(jī)著艦光電助降系統(tǒng)的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法進(jìn)行了深入的研究。
　　 分析了日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)的組成及原理，以增強(qiáng)型電荷耦合器件(intensified charge coupled device，ICCD)為成像器件，設(shè)計(jì)了日盲型紫外探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)可忽略畸變的日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算目標(biāo)在成像器件靶面上的成像位置來(lái)確定其方位角。對(duì)廣角日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，避開(kāi)對(duì)鏡頭畸變的直接校正，建立并訓(xùn)練

3、反向傳播(back propagation，BP)網(wǎng)絡(luò)，成功地實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)定位。從能量傳遞的角度分析，建立了基于成像器件靶面照度的日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)距離理論模型。借鑒凝視型紅外搜索跟蹤系統(tǒng)的探測(cè)距離分析方法，建立了基于信噪比的日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)距離理論模型。
　　 運(yùn)用設(shè)計(jì)的日盲型紫外探測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)的目標(biāo)定位方法及探測(cè)距離理論模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)氘燈光源距離系統(tǒng)約50m時(shí)，對(duì)可忽略畸變的日盲型紫外

4、探測(cè)系統(tǒng)，氘燈光源相對(duì)于系統(tǒng)光軸的水平方位角和垂直方位角的測(cè)量誤差在±0.5°以內(nèi)；而對(duì)廣角日盲型紫外探測(cè)系統(tǒng)，氘燈光源相對(duì)于系統(tǒng)光軸的水平方位角和垂直方位角的測(cè)量誤差在±0.8°以內(nèi)。得到的探測(cè)距離理論模型計(jì)算值與系統(tǒng)探測(cè)距離的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值有較好的吻合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文建立的探測(cè)距離理論模型正確，提出的目標(biāo)定位方法精度高、方便易行，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 提出了兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法，基于攝影測(cè)量學(xué)原理，建立了應(yīng)用

5、于直升機(jī)著艦光電助降系統(tǒng)的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法理論模型，詳述了理論模型的推導(dǎo)過(guò)程。對(duì)基于理論模型建立的方程組，先用奇異值分解(singular value decomposition，SVD)法和最小二乘法計(jì)算方程組的線性解，再用牛頓--辛普森迭代法對(duì)線性解進(jìn)行優(yōu)化得到方程組的最優(yōu)解。對(duì)理論模型進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算，仿真結(jié)果表明，本文建立的兩側(cè)成像聯(lián)合定位算法理論模型是正確的。
　　 設(shè)計(jì)了一套直升機(jī)著艦光電助降實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，運(yùn)用該系