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激光引信国内外研究现状和发展趋势

时间:2021-11-17 19:48来源:毕业论文
由于激光具有方向性强、单色性好、相干性好等优异性能,因此在武器系统中得到了广泛的应用,激光引信就是其中之一。精确制导武器在当代高科技条件下的局部战争中表现得尤为突
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由于激光具有方向性强、单色性好、相干性好等优异性能,因此在武器系统中得到了广泛的应用,激光引信就是其中之一。精确制导武器在当代高科技条件下的局部战争中表现得尤为突出。[1]-[2]

导弹上的激光引信就是来控制弹头战斗部同目标的爆炸距离,而弹头战斗部同目标的爆炸距离又对目标的杀伤效果影响深远,爆炸距离相对目标太远或者太近,都将显著降低导弹对目标的毁伤概率。激光引信感觉目标是通过对目标表面上散射的激光功率进行探测,使战斗部在适当的情况下起爆,来达到最大程度发挥导弹威力的目的。74514

由于激光具有波束窄、方向性好、能量集中的性能使得激光引信可以快速的对目标进行扫描,探测视场时方向性强,因此其抗电磁干扰能力突出,目前工作在航空炸弹、火箭、导弹、反坦克导弹等领域有着很高的可靠性和高精度的应用。据数据统计,激光引信的防空导弹安装有大约80%到90%,而国外反坦克导弹的主要型号都是激光引信。激光引信在现代空空导弹中的应用主要是俄罗斯R-73EL空空导弹;美国ATM-9L/M空空导弹。[3]-[4]

现阶段,国内针对此方面也进行了相关的研究,极其注重激光引信的发展和使用,以达到提高炮弹命中率和威力的目的,例如中国空空导弹研究院生产研究制造的某些型号。 

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半导体激光引信的可靠性大,安全性高,重量轻和成本低的这些特点使得其具有较高的战斗威力。因此美国航空航天局(NASA)启动了一项三阶段的规划,这将是使用飞行验证研究的所有固体半导体激光系统的应用,降低激光引信中虚假信号的潜在风险。 [5]

各类背景或人为的干扰都会使激光近炸引信受到影响。这些干扰可能是引信早炸、误炸,因此必须采取措施提高激光引信的抗干扰性能。在光学设计上,对接收系统在不断改进,以及进行光谱分辨和偏振分辨等技术待施。在电子系统的设计中,通过编码调制和逻辑分辨能力来增强抑制回波信号和分辨真实与虚假目标的能力。其中美国最近研制的航弹光学近炸传感器就是典型例子。它作为主动激光近炸传感器,与普通高阻和低阻航弹相匹配,可以看成插接到触发短延时引信上的一种组件。当航弹以76。2-335。33 m/s的速度接近目标时,传感器在斜距为7。62=1。52 m时产生起爆信号。光学近炸传感器的组成有发射机、接收机和信号处理系统,依据距离选通原理利用激光脉冲的往返时间测得斜距,进行后续的工作。

美国将所研究的Nd;YAG激光器用于激光引信,这样可以增加激光近炸引信探测的距离,满足了先进的防空系统和弹道导弹系统的要求。这种激光器需要达到一定的要求是,脉宽:10ns左右;脉冲重复频率多于1kHz;峰值功率至少100W。

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