1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳，621900
2 中国工程物理研究院研究生院，四川 绵阳，621900
3 中国工程物理研究院 流体物理研究所，四川 绵阳，621900
4 95972部队，甘肃 酒泉，735300
在探测目标尺寸小且距离远时，由于光电系统的视场角很小，有效的目标前级引导是光电系统跟瞄目标的前提。目标引导的本质是将大地坐标系下的目标点转换至光电系统局部坐标系下，转换过程中引入一系列旋转和平移参数，其准确程度决定了最终的目标引导精度。提出基于无人机航迹的光电系统引导误差校正方法，通过围绕光电系统周围无人机航迹数据，求解引导数据计算过程中坐标变换的最优参数，进而提高目标引导精度。在本项目搭建的实验装置上实现了方位引导标准方差小于0.052°，俯仰引导标准方差小于0.04°，最大误差不超过0.7°。目标前级引导的引导精度越高，光电系统捕获目标速度越快，对于提高目标处置相应速度具有重要意义。
目标引导 引导误差 目标探测 target guidance guidance error target detection 强激光与粒子束
2020, 32(8): 081001
1 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所, 四川 绵阳 621000
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳621900
采用改进的延迟脱体涡仿真(IDDES)方法、双时间步LU-SGS方法、本征正交分解(POD)方法开展数值仿真,并分析吊窗的尾迹流动气动光学效应的非稳态特性。仿真流线与油流实验在总体上可比性较好,但二者的吊窗尾迹区流场结构存在一定差异。吊窗流动易分离,K-H不稳定波会使分离剪切层失稳并产生脱落涡街,涡街与颈项涡相互作用,在吊窗尾迹区产生复杂的非稳态流动。吊窗尾迹流动气动光学效应以稳态相差为主,占比达70%,稳态相差会弱化气动光学效应的非稳态特性;波前以低阶模态为主,阶数越高,模态包含越多小尺度结构。根据标度律,在海拔为10 km与吊窗直径为2 m条件下,方均根光程差的时均值约为0.48λ,气动光学效应将得到进一步加强,这会对高能激光**(ABL)性能带来不利影响。
大气光学 气动光学效应 吊窗 改进的延迟脱体涡仿真 本征正交分解 非稳态特性 光学学报
2020, 40(16): 1601001
1 中国工程物理研究院 高能激光重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
3 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
研究了相同马赫数、相近雷诺数、不同口径(400 mm和2 000 mm)共形转塔的气动光学效应,系统地给出了发射方向不同时气动光学效应导致的光束倾斜角和光束质量因子的时间变化特性、统计特性以及时间相关特性。发现多数场景下气动光学效应中平均流场效应占主要部分,平均流场效应的特征频率由绕流流场的特征频率决定。尺寸效应的研究表明, 缩比实验可以有效模拟实际飞行状态下气动光学效应的统计特性,但无法准确模拟其时间相关特性。开展了前向发射时发射方向的优化选择,指出发射方向在中轴线上天顶角约为40°时,气动光学效应导致的波前畸变统计值和涨落值最小,并且发射光束半径增加会导致平均流场效应快速增加,但湍流效应基本不变。
砖塔半径 平均流场效应 湍流效应 光束质量 倾斜 radius of turret mean flow effect turbulent effect beam quality tilt
1 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
3 海装驻重庆地区军事代表局, 四川 绵阳 621900
光学成像和光信息空间传输等领域需要对天空背景特性进行定性或定量的研究。Modtran等模拟计算方法无法有效模拟复杂多样的气候条件和地理环境。建立专门的测量装置获取天空背景光谱特性参数, 与理论模型计算结果进行了比对, 分析了两者的一致性和差别。通过观测数据得出: 在天空比较均匀的环境中, 天空光谱亮度通常随着太阳角的增大而减小, 当观测方向接近地平面时（大约同地平面夹角小于30°）, 天空亮度随着太阳角的增大而增大; 在晴朗无云的天空中, 光谱亮度分布偏蓝, 天空亮度主要集中在短波段部分; 在阴天和有云天观测到的天空亮度光谱明显红移。
天空背景 光信息空间传输 辐射特性测量 目标探测 sky background spatial optical information transition measurement of luminance characteristics target detection
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川绵阳621900
2 四川省电力公司，四川成都610041
当探测器置于旋转平台下方时，由于平台的旋转，在探测器像面上接收到的像将按一定规律作旋转运动.根据系统基本结构，分析了成像系统的光学传输成像模型，提出了数字消像旋的简易方法，对图像处理系统的实际输出结果进行处理，而不需要采用光学消像旋和电子图像消像旋等方法，提高了系统探测处理的实时性，降低了系统设计的难度，具有较强的实用性.
像旋 小目标 脱靶量 image rotation small target off-target
1 电子科技大学物理电子学院, 四川 成都 610054
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
提出了一种基于激光技术的、易于工程实现的目标运动模拟方法及实验装置,并进行了实验验证。利用激光的高亮度、发散角小以及激光器体积小、质量轻等特点,设计了针对小目标运动的实验模拟装置。通过多轴复合技术以及空间投影技术,实现了角运动向小目标二维空间运动的转换;运用多媒体定时器技术实现了对电机的内部闭环控制;采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现了对电机的速度控制,提高了目标的仿真精度。小目标的运动速度可以达到10°/s,精度<0.1°/s,归一化标准偏差0.09。利用该装置实现了实验室内的目标运动闭环跟踪实验研究,目标捕获跟踪系统的跟踪标准偏差为0.2 mrad。该系统可以作为目标捕获跟踪系统对二维运动目标的闭环实验研究的验证仿真平台。
激光技术 目标 系统仿真 捕获跟踪
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
对飞机尾焰红外辐射的光谱特性及空间分布特性进行研究,将满足对飞行器探测或防护的需求。采用Curtis-Godson(C-G)近似得到气体分子的吸收谱线,进而通过解辐射传输方程,计算得到了飞机尾焰红外辐射的光谱特性及空间分布特性。通过对所有平行采样视线的积分获得某一观测方向的尾焰辐射强度,并采用自适应坐标法大大减少了计算量。由于高温二氧化碳和水气的分子发射辐射谱带的存在,尾焰在以2.7 μm和4.3 μm为中心的两个波段内有较强的辐射,经大气传输后2.7 μm和4.3 μm波段的辐射强度大大降低。尾焰红外辐射由于观测方向的不同而具有不同的光谱分布和辐射强度。在前向观测时,明显具有2.7 μm和4.3 μm为中心的两个强的辐射带。后向观测时的辐射较强,而且选择性辐射的特点不太突出。
红外 尾焰 光谱 空间分布
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2 电子科技大学物理电子学院, 四川 成都 610054
3 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
空间目标的热辐射分析一直是比较难的课题,将Sinda/G和Nevada相结合能够比较方便地得到空间目标的热辐射。基于Sinda/G和Nevada,建立了对双层薄膜球体的空间热辐射模型,对其空间热辐射进行了分析。仿真结果与理论计算接近,为今后更加复杂的空间目标的热辐射分析奠定了基础。
空间目标 热辐射
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
研究了目标表面材料双向反射分布函数（BRDF）的测量方法。根据双向反射分布函数参量的空间位置关系分析了测量系统的激光入射角、反射角在三维空间中的变换。采用三轴旋转方式,保持入射光源的位置不变,调整探测器和待测目标的相对位置,配合一定的空间转换关系,实现了将复杂的三维空间位置关系转换到二维平面进行调节。建立了易于调节、搭建的样品平台,并配合斩波器、锁相放大器和数据采集系统等器件建立了目标表面材料双向反射分布函数测量系统。在入射角0°～80°,反射高角0°～80°,反射方位角0°～360°范围内获得了某一型号导弹头待测表面的双向反射分布函数。
测量 双向反射分布函数 散射 激光 目标
