《篇光电系统》PPT课件

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1、光电系统与光电对抗北京理工大学光电工程系军用光电系统简介第一篇光电技术成为现代军事完成侦察和打击的重要技术基础，使相关武器技术产生了质的飞跃。二次世界大战及其后的一段时间内，武器曾以增大火炮口径，加大弹丸质量，加厚装甲等方向发展。近二十年来人们把发展方向转为利用高技术改造武器，使其性能有了质的提高,并使战场成为无前方与后方之分的立体战争，光电技术就是这些高技术中最为重要的部分。而激光技术的发展和应用，使军用光电系统得到进一步的补充和完善。从而成为精确打击的必要手段。概述一：光电系统的发展概述二：光电对

2、抗的主要任务光电系统的广泛应用，例如电视末制导寻的可以在几百公里之外命中飞机的跑道或仓库。如此“外科手术”式的精度，不能不对其实施对抗。归纳起来光电对抗的主要任务是：★抑制光电系统及相应武器系统功能的发挥；★利用现代光电系统有效的发现对方武器平台如飞机、导弹、战车、舰船等；★反对抗技术的研究与实施，随着对抗技术的发展，为确保武器系统性能的发挥，必须发展反对抗技术。概述三：武器与侦瞄系统的发展武器侦察、瞄准手段★大刀、长矛人眼★枪、炮以望远系统为基础的各种观瞄仪器如瞄准、测距和通讯的系统★飞机、坦克、战

3、舰用于侦察、搜索、跟踪，其中最重要的是利用无线电和光电技术构成的系统。★火箭、导弹跟踪、寻的系统概述四：主要的军用光电系统组成军用光电系统的基本技术是光电成像、光电探测和光电定位技术，利用它们与武器装备有机结合就可形成各种类型的军用光电系统。▲光电成像系统▲光电跟踪系统▲光电搜索系统▲光电制导系统▲光电火控系统▲光电测距系统▲光电通讯与探潜等系统（一）光电成像系统人眼是一个极其精良的光学系统，为自身采集80％的信息。人眼的限制：分辨力低、灵敏度低、光谱范围窄、反应时间慢等。光电成像系统的主要作用：提高

4、了灵敏度、分辨力、扩大了光谱范围、加快或延长了反应的时间等。1、主动红外夜视系统利用红外探照灯和红外变像管构成的直视望远镜，工作波段为0.76～1.2μm；视距与红外探照灯的功率和光学系统F数有关，可达1km左右；其优点是对比度好、能识别伪装，但因红外暴露而隐蔽性差，雾天不能使用。红外夜视仪简图利用像增强器构成直视望远镜，依靠夜天光进行工作，夜天光的光谱主要是在可见光和近红外区域中；在星光下视距可达0.7～1km；由于是被动工作，隐蔽性好；但其对比度较差、受时空影响大、雾天不能工作。2、直视微光级联像

5、增强器像增强器3、微光电视系统利用像增强器和电视摄像器（如CCD摄像器和真空摄像器等)组成，在夜天光下摄像，并输出全电视信号，便于多处显示和长距离传输，且能进行必要的图像处理。通常黑白CCD摄像器可在1～0.1Lx景物照度下工作，彩色CCD可在10Lx条件下工作，而微光电视可在10-3Lx条件下工作；其视距与物镜性能有关，约为1～2km。4.红外热成像系统△原理：利用目标与背景自身温度和比辐射率不同产生的辐射差异进行工作。典型的Ⅰ代光机扫描热像仪工作原理如下图所示。△大气窗口：所有的光电系统都是利用电

6、磁波中的光辐射来传递信息的，这种传递必须穿过大气，而由于大气吸收的存在只留下了三个可共光辐射传播的大气窗口，它们是0.3～2μm的可见光和多个近红外的波段；3～5μm的中红外波段；以及8～12μm的远红外波段。△特点：全被动的热成像系统反映的是景物辐射特性，由于使用的波长较长所以有一定穿透烟雾的能力。热成像系统的工作原理大气窗口热成像系统的发展为提高红外辐射的利用率，发展了各种多元探测器，如并扫、串扫、串并扫以及sprite探测器系统等。随着微电子集成能力的提高，将处理电路的功能移植到探测器上，构成Ⅱ

7、代焦平面阵列探测器，使之只需一维光机扫描，或构成无需光机扫描的凝视系统热像仪的性能举例及应用美国Ⅰ代通用组件热像仪的观察性能为：在夜间海洋中发现蛙人的距离约1km；白天观察舰船甲板上的人的距离约5.6km；在雾夜观察地面行人约3～4km；在夜间观察坦克约3.5～5.5km；白天观察飞机（尾追）约27km。应用：光电成像系统除用于直接观察外，电视系统和热成像系统已成为各类军用光电系统和光电对抗系统的重要部件。国产热像仪热像图（二）光电跟踪系统系统的主要作用是对运动目标进行有效的跟踪。其方法是不断探测出运

8、动目标相对系统测量基准的偏移量，并将由此形成的误差信号输入跟踪机构，从而驱动系统向减小偏移量的方向运动，以实现对目标的跟踪。1、调制盘的点目标方位探测系统偏移量的表示方法：在光学物镜形成的物像关系中，远距离的目标成像在物镜的焦平面上，用极坐标表示物像共轭点M′和M分别为M′（ρ′，θ′）和M（ρ，θ），其中ρ＝f×tanΔq；θ＝θ′，式中f为物镜的焦距；Δq为失调角；θ为方位角。可用ρ和θ或用Δq和θ来表示目标偏移光轴量的大小和方位。调制盘的工作原理可