大范圍新型激光告警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、面對日益嚴(yán)重的激光威脅,世界各國都在加速發(fā)展激光告警技術(shù)的研究和激光告警裝備的研制。根據(jù)用于地面大型軍事目標(biāo)激光告警的軍事預(yù)研項(xiàng)目--“大范圍新型激光告警系統(tǒng)的研制”的要求,本文對該系統(tǒng)研制過程中涉及到的若干技術(shù)問題作了較為深入的研究,主要研究成果如下:
　　 通過對激光在大氣傳輸中散射效應(yīng)的分析,運(yùn)用米氏散射理論,推導(dǎo)出了大氣散射激光輻照度隨離軸距離變化的數(shù)學(xué)模型,通過數(shù)值計(jì)算和理論分析,得到了1.0μm激光在都市郊區(qū)大氣模型

2、條件下的散射信號時域特征:大氣散射激光的最大輻照度隨離軸距離的增大近似地按反比規(guī)律緩慢下降；大氣能見度的不同只會影響散射強(qiáng)度的大小,而不影響散射強(qiáng)度的分布規(guī)律等。這些特征為1.06μm激光散射告警器的研制提供了理論依據(jù)。
　　 由于告警系統(tǒng)的虛警概率隨散射告警器數(shù)目的增多而增大,為了降低大范圍新型激光告警系統(tǒng)的虛警概率,針對炮火閃光、太陽反射光等干擾因素在一定的時間內(nèi)具有單次性的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種計(jì)數(shù)并計(jì)時工作的積累檢測器,提出了

3、一種將多元相關(guān)探測和該積累檢測器相結(jié)合的檢測模型,并采用激光威脅等級判斷告警方式,有效地降低了散射告警器的虛警概率。
　　 在研究和歸納比較激光波長相干探測各種方案的優(yōu)缺點(diǎn),以及通過深入分析劈尖干涉條紋的定域和條紋間距與入射激光波長關(guān)系的基礎(chǔ)上,提出了在直射告警器中采用基于劈尖干涉的激光波長探測新方案。采用線陣型電荷耦合器件(CCD)將等厚干涉條紋轉(zhuǎn)換為時域周期信號,運(yùn)用離散傅里葉變換(DFT)求解條紋間距,便可計(jì)算出激光波長。

4、為提高對波長的探測精度,推導(dǎo)出了相應(yīng)的DFT離散誤差修正公式,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了其有效性。
　　 為提高直射告警器的反應(yīng)速度,減少運(yùn)算時間,提出了使用數(shù)字濾波器法快速探測制導(dǎo)激光波長的設(shè)計(jì)思想,并推導(dǎo)出了數(shù)字濾波算法的迭代公式,研制出了能快速探測多種制導(dǎo)激光波長的數(shù)字濾波器,有效地提高了告警器的反應(yīng)速度。
　　 針對CCD器件非均勻性引入的固有噪聲對探測入射激光微弱信號的不良影響,在分析CCD器件非均勻性產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上