末敏弹激光测高仪光学天线设计与仿真.rar

全文4.6万字 102页 硕士论文
摘要：
末敏弹作为一种新型的灵巧弹药，具有结构简单、制导系统简单、发射后不用管、效费比高等特点，受到越来越多国家的重视。它是使用榴弹或者火箭弹作为载体母弹，在远程 左右高空弹道上向后抛撒出末敏子弹的新型弹药。末敏子弹悬挂在起稳旋作用的涡流环降落伞下，子弹药的下部安装有向下观测的传感器，依靠下降时的螺旋状扫描搜索目标。一旦搜索到目标，即形成穿甲弹丸攻击目标。
目前末敏弹母弹测高机构主要装配了空压管、毫米波雷达、定时器、激光测距系统等装置。激光测距与其他测距方法相比具有更好的方向性和更高的测距精度，且测程远，抗干扰能力强。把激光测距系统装配于末敏弹母弹，可以提高母弹开仓起爆高度的精确性，提高打击精度。
根据课题相关要求，本论文完成了抗过载弹载小型激光测高仪光学系统的设计。该装置装配于弹径 ，弹长 ，使用火箭弹为载体的末敏弹母弹弹头上。

论文主要研究内容包括：
1. 根据现有的弹载激光定距体制及课题实际要求，优选出适合末敏弹母弹开仓起爆定距的作用体制；根据激光测距性能方程及实际测距要求确定发射、接收器件，根据相关理论确定测距性能方程里的关键参数。
2. 对典型的光学天线进行结构参数与成像质量的分析，完成典型结构光学天线的优化选择；运用光学设计软件ZEMAX完成半导体激光器准直光学系统、聚焦探测光学系统及两种不同类型光学主天线的设计与仿真；根据末敏弹母弹弹头实际长度进行光学系统整体小型化的设计，小型化后的Ⅰ型光学系统轴向长度 ，Ⅱ型光学系统轴向长度 。
3. 分析光学整流罩对系统光路的影响，在ZEMAX中对光学整流罩进行建模，根据模型设计出适合于光学整流罩的校正镜；利用课题总体小组提供的整流罩热变形数据，设计优化的校正镜，以实现在不同飞行姿态下，只通过替换校正镜而不用改变其他光学结构就能使系统工作正常。

关键词： 激光测距 光学天线 光学整流罩 光学系统 zemax光学设计

目 录
第一章 绪论
1.1 末敏弹出现的历史背景
1.2 末敏弹的作用原理
1.3 国外末敏弹的发展现状
1.4 国内末敏弹研究概况
1.5 本论文工作及安排
第二章 激光测距系统及系统参数确定
2.1 激光测距仪发展概况
2.2 弹载激光定距体制
2.3 激光测距性能方程
2.4 测距系统器件选择及参数确定
2.5 本章小结
第三章 光学系统设计基本理论
3.1 光学系统设计的要求及流程
3.2 初级像差理论及像差校正、平衡方法
3.3 光学自动设计原理及软件
3.4 光学系统像质评价方法
3.5 本章小结
第四章 激光测高仪光学系统设计与仿真
第五章 光学整流罩及其热变形对系统光路的影响
第六章 总结与展望
6.1工作总结
6.2 工作展望
致 谢
参考文献