共形光學(xué)系統(tǒng)固定校正器設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)導(dǎo)引頭的整流罩通常設(shè)計(jì)成半球形或半球形的一部分,采用半球形整流罩設(shè)計(jì)的導(dǎo)引頭在目標(biāo)視場(chǎng)變化的情況下,整流罩各部分區(qū)域引入的像差大小相同且數(shù)值較小,滿(mǎn)足了光學(xué)設(shè)計(jì)的要求。但是半球形整流罩產(chǎn)生了巨大的空氣阻力,不利于提高導(dǎo)彈的作戰(zhàn)性能。由于共形整流罩采用具有高空氣動(dòng)力學(xué)性能的流線(xiàn)型外形設(shè)計(jì),作戰(zhàn)性能有了極大的提高,有效地減小了導(dǎo)彈承受的阻力,降低了由氣動(dòng)效應(yīng)產(chǎn)生的高溫和輻射效應(yīng),增加了導(dǎo)彈的射程,延長(zhǎng)了導(dǎo)彈的壽命并且增加了導(dǎo)彈的彈載量。

2、但是共形整流罩在目標(biāo)視場(chǎng)變化的同時(shí),引入了動(dòng)態(tài)變化的像差,降低了系統(tǒng)的成像質(zhì)量,因此需要予以校正。
　　本文從光線(xiàn)追跡角度出發(fā),首先研究入射光線(xiàn)經(jīng)過(guò)等厚橢球形整流罩的傳播機(jī)理,從而重新設(shè)計(jì)整流罩內(nèi)表面面形,使經(jīng)過(guò)共形整流罩后原本發(fā)散的光束,在一定程度上變?yōu)闀?huì)聚光束,進(jìn)而在一定程度上校正像差,并作為共形光學(xué)系統(tǒng)的第一級(jí)校正器件。其次應(yīng)用Wassermann-Wolf原理,依據(jù)光線(xiàn)追跡方法求解Wassermann-Wolf方程,建立連

3、續(xù)的非球面校正透鏡,消除共形整流罩引入的主要像差球差、彗差和像散,并且作為系統(tǒng)第二級(jí)校正元件。然后應(yīng)用衍射光學(xué)元件,依據(jù)衍射光學(xué)元件特殊的單色像差和色散性質(zhì),校正共形整流罩的剩余色差和高級(jí)像差,作為第三級(jí)校正元件。最后針對(duì)系統(tǒng)剩余的固定像差,采用反射式卡塞格林系統(tǒng)作為成像系統(tǒng)予以補(bǔ)償。
　　設(shè)計(jì)結(jié)果表明,該方法有效地減小了共形整流罩引入的像差,各目標(biāo)視場(chǎng)的MTF均接近衍射極限。該設(shè)計(jì)方法在校正像差的同時(shí),減輕了系統(tǒng)的重量,簡(jiǎn)化了系