红外毫米波复合探测技术在末敏弹中的应用

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1、红外毫米波复合探测技术在末敏弹中的应用王建军（山东理工大学机械工程学院测控技术与仪器系，山东淄博255049）摘要：末敏弹是“八五”、“九五”期间国防科工委的重点研究项目。目前的末敏弹常用毫米波辐射计和红外探测计的复合探测器。本论文详细地阐述了末敏弹的控制系统原理，红外毫米波复合探测技术及一种组合逻辑控制的末敏子弹的控制系统设计等。关键词：单片机控制；红外毫米波复合探测；控制软件设计[中图分类号]TP334.2[文献标识码]BTheapplicationofInfraredWavesandMillimeterWaveCompounded

2、DetectingtechnologyinTerminalSensitivityBulletWANGJian-jun（SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049,China）Abstract:TheterminalsensitivitybulletisamainlystudiedprojectofNationalDefenseScienceandIndustrycommitteein“theEightFive”periodand“theN

3、ineFive”period,inwhichinfraredwavesandmillimeterwavecompoundedguidetechnologyisusuallyused.Acompoundlogicalcontrolandeffectivecontrolsystemisdesignedtotheterminalsensitivitybullet.Theprincipleoftheterminalsensitivitybulletisstudied,andalsoinfraredwavesandmillimeterwaveco

4、mpoundedguidetechnology.Keywords:Singlechipcomputercontroltechnology；InfraredwavesandMillimeterwavecompoundedguidetechnology；controlsoftwaredesign末敏弹是“八五”、“九五”期间国防科工委的重点研究项目。末敏子弹是在子弹上带有探测目标的敏感器件的弹药，同时在子弹上还有单片机控制器，组成一个能自动搜寻目标、并判断引爆条件的控制系统。目前的末敏弹常用毫米波辐射计和红外探测计的复合探测器。提高末敏弹目

5、标识别能力对于更好地确定目标中心，并在合适的时机接通点火电路、引爆战斗部，以获得较高的命中概率和毁伤概率方面来说是至关重要的。1末敏子弹工作原理敏感子弹由敏感器（红外/毫米波探测器）、稳态扫描装置和战斗部等组成。末敏子弹的工作原理和过程如下：（1）当母弹飞行到预定目标的抛射位置上空时，发出抛射指令，点燃抛射药，在500～800米高空沿着飞行弹道抛出敏感子弹（子弹相距约100米，以使各自的扫描区域相互衔接，避免两子弹击中同一目标或漏掉目标）。（2）子弹脱离母弹后，即启动电源，开始系统初始化。（3）经过一段时间，敏感子弹的引爆装置解除保险，

6、处于待发火状态。（4）当子弹到达一定高度（如高度为200米时），则打开降落伞。敏感子弹经过降落伞减速，使子弹以10米/秒的速度匀速降落，同时，子弹以4转/秒的转速匀速旋转，当子弹降到130米高度时，进入稳态运动。（5）子弹进入稳态运动阶段，当敏感子弹下落到敏感器的最大有效作用距离时，则敏感器开始对地面不断扫描，同时产生探测信号。随着子弹下落，扫描半径越来越小，理想情况下扫描轨迹为一条阿基米德螺线，与此同时信号处理器工作，不断识别目标。（6）当敏感子弹发现并识别目标后，获取信号值，并判断是否达到引爆门限值，达到则给出脉冲信号，接通电引爆装

7、置，电引爆装置引爆爆炸成形弹丸战斗部，爆炸成形弹丸战斗部爆炸，形成爆炸成形弹丸，爆炸成形弹丸以大约1800米/秒的速度飞向目标。（7）爆炸成形弹丸命中目标，并摧毁目标。（8）在敏感子弹落地前，如果没有发现目标，敏感子弹落地时，自毁装置作用使敏感子弹自毁。2末敏弹红外和毫米波复合寻的引信原理2.1毫米波探测器毫米波的频率介于微波和远红外之间（波长从10mm至1mm，频率从30GHz至300GHz）。毫米波辐射计是一种探测毫米波辐射的微弱宽频信号高灵敏度接收机。其结构原理图如图1所示。图1毫米波辐射计探测结构原理图给AT89C51的目标信号

8、门限调节低通滤波器低通滤波器比较器滤波器中频放大器平方律检波器直流放大器噪声加法器混频器本机振荡天线2天线1不同物体的辐射率不同。在末敏弹中常用的辐射计工作频率为35GHz，带有两个相互成180度的天线，由