摘要：為了實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)激光探測(cè)跟蹤，分析了大視場(chǎng)激光探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的研制特點(diǎn)。 首先，根據(jù)四象限探測(cè)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)光斑均勻性的要求，結(jié)合系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù)，選定合理的光學(xué)結(jié)構(gòu)型式，提出像差校正的設(shè)計(jì)方案。 然后，基于ZEMAX軟件完成大視場(chǎng)四象限探測(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并利用點(diǎn)列圖、光線足跡圖、包圍圓能量定性評(píng)價(jià)系統(tǒng)光斑質(zhì)量；通過TracePro光學(xué)分析軟件，得到探測(cè)器靶面的光線照度分布。 最后，依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果完成光學(xué)系統(tǒng)的加工裝配及性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明：激光探測(cè)系統(tǒng)線性視場(chǎng)為±6°，測(cè)角精度優(yōu)于0.15°，并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)針對(duì)線性視場(chǎng)進(jìn)行曲線擬合，與理論曲線相符，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性。

1.引言

將激光制導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)炮彈，是炮彈技術(shù)發(fā)展的飛躍，可以使炮彈“長(zhǎng)了眼睛”。加上激光導(dǎo)引頭制導(dǎo)后，可使炮彈的命中率得到顯著提高。同時(shí)，與造價(jià)高昂的紅外或電視制導(dǎo)相比較，激光制導(dǎo)炮彈以其低成本和高精度的顯著優(yōu)勢(shì)得到快速發(fā)展，在多次戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了重要作用�！般~斑蛇”和“紅土地”是激光制導(dǎo)炮彈的典型代表。美國(guó)研制的“銅斑蛇”半主動(dòng)激光制導(dǎo)炮彈，是一種155mm口徑的炮彈，命中精度為0.4~0.9m。俄羅斯研制的“紅土地”激光制導(dǎo)炮彈在性能上較“銅斑蛇”更勝一籌。該炮彈由152mm火炮發(fā)射，采用了火箭增程，射程超過22Km，命中概率高達(dá)90%。以色列研制的“火球”1120mm激光制導(dǎo)迫擊炮彈，與目前正在大量部署的地基和天基激光指示器一起使用，圓概率誤差約1m。鑒于激光制導(dǎo)炮彈的高命中精度和低成本，使得它在近40多年來得到各國(guó)軍方的重視，得到飛速發(fā)展。我國(guó)激光制導(dǎo)炮彈的發(fā)展歷程主要是仿制俄羅斯早期的“紅土地”，目前已經(jīng)定型。但是該型號(hào)激光制導(dǎo)炮彈成本較高，而且是俄羅斯早期激光制導(dǎo)產(chǎn)品。隨著激光技術(shù)的發(fā)展和戰(zhàn)場(chǎng)需求的提高，研制更高性價(jià)比、更符合作戰(zhàn)需求的激光制導(dǎo)武器具有重要的軍事意義。捷聯(lián)式激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭相對(duì)于其它幾種激光半主動(dòng)導(dǎo)引頭雖然精度相對(duì)稍低，但它具有成本低、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、抗過載能力強(qiáng)、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，是消耗型精確打擊炮彈的理想選擇。

四象限探測(cè)器、多元探測(cè)器（CCD）和紅測(cè)器是光學(xué)跟蹤中普遍采用的3種位置傳感器，其探測(cè)機(jī)理不同。前者屬于主動(dòng)能量探（非成像），光學(xué)像質(zhì)不要求達(dá)到衍射極限，鏡片量少、體積小、價(jià)格低。后兩者均是被動(dòng)成像探測(cè)，光學(xué)像質(zhì)都要求達(dá)到衍射極限，鏡片數(shù)量多、體積大、價(jià)格高，故國(guó)內(nèi)外一般均采用四象電探測(cè)器作為精跟蹤和通信光接收器。

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