被动毫米波目标探测技术研究毕业论文.doc

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1、中北大学2011届毕业设计说明书被动毫米波目标探测技术研究毕业论文1绪论1．1课题背景毫米波(MillimeterWave)通常是指波长10mm至1mm，相应的频率30GHz至300GHz的电磁波。其低端与厘米波相邻，具有厘米波的全天候特点，高端邻接红外波段，具有红外波的高分辨率特点。毫米波在国民经济、国防技术和科学技术中的重要作用，引起世界各国的高度重视，特别是发达国家投入了大量的经费。目前，毫米波技术已经在雷达、导弹制导、通信、电子对抗、遥感、辐射测量、目标与背景散射测量等多种技术领域中得到广泛的应用。在精确制导(PrecisionGuidan

2、ce)领域，毫米波制导目标识别技术是具有强大生命力的前沿课题。随着科技的发展，各种导弹的火药杀伤力已不是主要问题，而如何实现对敌对目标精确打击(自动搜索、识别、攻击目标)[1]，避免无辜的伤亡和损失就是精确制导技术所要完成的。毫米波制导技术兼有微波制导和光电制导的特点，对烟雾具有良好的穿透性。与微波相比，毫米波具有精度高、抗干扰能力强、低仰角性能好以及体积小、重量轻等优点。非常适合工作于复杂的环境下。毫米波近程探测系统按其工作方式，可以分为毫米波辐射计和毫米波雷达。毫米波辐射计是一种高灵敏度接收机，它不发射信号，接收物体辐射的毫米波，具有工作频带宽

3、、隐蔽性好、无目标闪烁等优点，但获得的目标信息量小。毫米波辐射计不仅可以探测目标的距离、方位和速度，而且能够获得良好的距离、角度和速度分辨率，但工作在近距离时容易产生闪烁效应(距离目标较近时目标对毫米波辐射计的波束能量的反射呈现多个散射中心，使毫米波辐射计瞄准点漂移，从而影响跟踪精度)。可见，毫米波辐射计和毫米波雷达具有优势互补的特点。因此，在弹载毫米波末制导系统中，经常采用主被动复合体制。第34页共34页中北大学2011届毕业设计说明书发展我国的国防事业，研制出自己的高技术兵器，提高我国的毫米波精确制导技术水平，南京理工大学毫米波光波近感技术研究

4、所在李兴国教授带领下在这方面作了大量卓有成效的工作。本文的选题来自总装备部“十五”重点预研项目。主要研究适合于末敏弹寻的3mm波段脉冲毫米波辐射计探测系统。1．2国内外研究现状及发展趋势末敏弹[2]是一种用载体投射，“发射后不用管”的特种子母弹药。它于20世纪60年代开始研发，是一种远距离、命中率低于导弹，但高于常规炮弹，且价格低于导弹的反装甲弹药。末敏弹多采用子母结构，母弹内可装多个子弹，具有很强的杀伤力。它可由炮弹、远程火箭、航空火箭、飞机布撒器等发射或投射，能专门攻击集群坦克的“天灵盖”——顶装甲。它是既具有常规炮弹间瞄射击的优点，又能对目标

5、自动探测、识别，并实施攻击的智能炮弹，被誉为反坦克武器“新星”。带有毫米波探测器的末敏子弹一旦研究成功，将对我国常规兵器的改造有着重要的意义[3]。1.2.1国外发展状况目前，世界上美、德、法、瑞典和俄罗斯等国在研制末敏弹方面处于领先地位。德国的SMART155毫米末敏弹，是当今世界最先进的炮射末敏弹[4]之一。该弹采用薄壁结构，其敏感装置有较高的抗干扰能力，在地面有雾或恶劣环境下仍可正常工作。由于使用高密度药形罩，所产生的穿透力比铜质药形罩提高35%，在最大射程上仍可确保击穿坦克的“天灵盖”，所以很受青睐。以博尼斯(BONUS)的高速爆炸成型弹丸

6、击穿坦克“天灵盖”。该弹由瑞典博尼斯和法国地面武器集团联合研制，被誉为欧洲第二号智能炮弹。其设计有独特之处，稳定装置没有阻力伞，而是两个相对的圆盘起稳定作用。由于子弹降速较快，减少了被敌方干扰的机会以及风的影响，现己装备瑞典和法军的火炮。以“SPBE”的高温高压聚能射流击穿坦克顶装甲。俄罗斯的RBK—500式SPBE反坦克子母炸弹，也是一种末敏弹，它现装备在俄罗斯各型对地攻击机上。母弹内装15枚SPBE末敏弹，每枚子弹均由3个降落伞减速，母弹由作战飞机投放，双波段红外探测器可确保空心装药战斗部准确无误地攻击坦克顶装甲。据称，可同时摧毁6个装甲坦克车

7、辆目标。美国研制“萨达姆”155毫米末敏弹历程较长，现已装备美军155毫米自行火炮和多管火箭炮。该弹采用复合型敏感装置[5]，其战斗部为自锻破片战斗部，用火箭炮发射的末敏弹每发含6枚子弹，可直接对敌坦克发起顶攻击。.1.2.2国内发展状况第34页共34页中北大学2011届毕业设计说明书我国80年代就开始研究末敏弹毫米波探测系统，“85”计划期间全面开展末敏弹系统预研。“95”计划后期进入末敏弹工程研究。主要研制155mm炮弹末敏子弹，采用8mm波段[9]毫米波辐射计、辐射计和双色红外复合探测器。由于毫米波天线口径受子弹口径限制，8mm波段天线波束宽

8、度为4.5～5°，在满足角分辨率和目标识别要求的条件下，8mm波段探测器对地面装甲目标的有效敏感距离≤120m。在相同天线