双波段动态红外景像投射系统的研究和设计硕士论文

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1、硕士学位论文双波段动态红外景像投射系统的研究与设计RESEARCHANDDESIGNOFDUAL-BANDDYNAMICINFRAREDSCENEPROJECTONSYSTEM李菁文哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：O0345.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文双波段动态红外景像投射系统的研究与设计硕士研究生：李菁文导师：左宝君高级工程师申请学位：工学硕士学科：光学工程所在单位：空间光学工程研究心答辩日期：2012年7月授予学位位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O435.1U.D.C:621.3Di

2、ssertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHANDDESIGNOFDUAL-BANDDYNAMICINFRAREDSCENEPROJECTONSYSTEMCandidate：LiJingwenSupervisor：SeniorEngineerZuoBaojunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：OpticalEngineeringResearchCenterforSpaceOpticalAffiliation：EngineeringDat

3、eofDefence：July,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要动态红外景像仿真是一种半实物的仿真方法。该仿真方法能够在实验室内模拟导弹的工作环境，从而对导弹的各项性能进行评估。该评估方法与导弹的外场飞行实验相比，既能够节省实验经费，又能有效缩短导弹的研制周期。因此，深入研究动态红外景象仿真系统对我国光电制导的发展具有重要意义。在红外仿真系统中，红外景像投射子系统是最重要的子系统，它可以用来模拟目标和背景的红外辐射，并将辐射的能量传送到导引系

4、统的入瞳处。本论文为新一代红外仿真系统设计了一套以DMD和电阻阵列为景像生成器的双波段动态红外景像投射系统。该系统具有6000mm的大出瞳距，能够为导引头同时提供中波和长波红外景像。在方案上采用了前无焦系统与后聚焦系统复合的方式，在结构上采用了折反式结构。即缩小了后部光学元件的尺寸，又能够满足被测试系统分辨率的要求，并且能使中长波系统进行组合。文中还对所设计的系统进行了公差分析。根据中波红外波段景像模拟器DMD的工作原理及所选的型号参数，设计了一套能够均匀照明DMD芯片的照明系统。该照明系统采用复眼透镜与柯拉照明相结合的方式，不仅能与景像投射系统衔接良好，还能够能

5、实现均匀照明。本论文还对仿真系统中的扫描系统进行了像旋转和装调误差的分析，分别采用了矩阵分析和矢量分析的方法。关键词：红外仿真；景像投射；DMD；电阻阵列；光学设计I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractDynamicinfraredscenesimulationsystemisakindofhardware-in-the-loopsimulationmethod。ThismethodcansimulateIRsystem’srealworkenvironmentinthelaboratory,soastoevaluatetheperformanceofI

6、Rsystem.ThisevaluationmethodcomparedtothefieldexperimentforIRsystem,cansavemoneyandshortenthemissiledevelopmentcycle.Therefore,furtherresearchtheinfraredsimulationsystemisofgreatsignificancetoourcountrydevelopmentthephotoelectricguidance.Infraredsimulationsystem’skeysubsystemsisinfrar

7、edsceneprojectionsubsystem,thetargetandbackground’sinfraredradiationcouldbesimulatedbythesystem,andtransmittedtotheIRsystem’senterpupilplace.Thispaperdesignedasetofdoublebanddynamicinfraredscenesimulationsystembasedonthedigitalmicro-mirrordeviceandresistancearrayforthenewgenerationofi

8、nfrar