像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计-论文.pdf

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1、第21卷第2期电光与控制VoI．21No．22014年2月ElectronicsOptics＆ControlFeb．2014doi：10．3969／j．issn．1671—637X．2014．02．015像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计孙露露，刘眷华，张鹏，潘枝峰，陈建发，(1．光电控制技术重点实验室，河南洛阳471009；2．中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，河南洛阳471009)摘要：提出了一种新型的像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计构型。该扫描系统体积小、结构简单，具有大视场搜索和小视场分辨的特点。设计了一个红外

2、光学系统实例，工作波段为3．7～4．8txm，焦距为80film，扫描视场为±15。，瞬时视场为5。。系统全视场MTF在17lp／mm处均大于0．5，点斑均方根直径小于30m，满足光学系统的成像要求。关键词：像方扫描；红外成像制导；光学系统设计；像质评价中图分类号：V271．4文献标志码：A文章编号：1671—637X(2014)02—0065—04InfraredOpticalSystemDesignforImagingGuidanceofImageSpaceScanningSUNLu．1u，，LIUChun．hua，ZHANGPe

3、ng，PANZhi．feng，CHENJian．fa’(1．ScienceandTechnologyonElectro—OpticalControlLaboratory，Luoyang471009，China；2．LuoyangInstituteofElectro—OpticalEquipment,AVIC，Luoyang471009，China)Abstract：Anewkindofinfraredopticalsystemforimagingguidanceofimagespacescanningisdescribed．Thesc

4、anningsystemhastheadvantagesofsmallsizeandsimplestructure，wideFOVforsearchingandnarrowFOVfordistinguishing．Aninfraredopticalsystemwasdesigned．Thesystemhasanoperatingwavebandof3．7～4．8m，aneffectivefocallengthof80mm，thetotalscanningFOVof-4-15。andinstantaneousFOVof5。．TheMTF

5、ishJgherthan0．5atthespatialfrequencyof17lp／mmacrossthefullFOV．TheRMSspotdiameterislessthan30m．Thespecificationscanmeettherequirementsoftheopticalsystems．Keywords：imagespacescanning；infraredimagingguidance；opticalsystemdesign；imageevaluation到这两点的系统往往结构复杂、尺寸大，不能满足制导0引言系统的

6、小型化、轻量化要求。所以，本文采用扫描近年来，随着红外成像技术的不断成熟和工程化、型红外光学系统，实现用小的瞬时视场与空间扫描相实用化发展，红外成像制导已成为精确制导技术研究结合。目前，成像制导系统常用的扫描方式主要有领域的新热点。红外成像制导利用红外成像探测原45。旋转扫描反射镜扫描、平面镜摆动扫描、光学望远理进行目标探测，实现对目标检测、识别与跟踪，镜系统整体扫描等。45。旋转扫描反射镜是目前最成具有抗干扰能力强、隐蔽性好、制导精度高和准全天候熟的一种二维扫描方式，扫描镜的尺寸小，机械性能稳工作的优点。定性较好，但其会引入像的旋转

7、，从而无法在焦平面探光学系统按是否有扫描机构分为扫描型和非扫描测器上形成稳定的像，致使其无法在多元探测器中使型。受像差和材质等的影响，非扫描型红外光学系统用；平面摆镜摆动扫描可以提高扫描效率，但会造成扫一般不能同时满足大视场和大的探测距离要求，而达描镜的尺寸加大，而且也存在像旋问题；光学望远镜系统整体扫描不会产生像的旋转，没有色差，焦平面平收稿日期：2013—04—19修回日期：2013一O5—15坦，但它的转动惯量较大，且结构复杂，设计校准比较作者简介：孙露露(1989一)，男，江西新干人，硕士生，研究方向为红困难。因此，本文在二次

8、成像的基础上提出了像外光学系统设计。方搜索扫描机制的光学成像系统设计构型。电光与控制第21卷本偏心设置。该系统总长140mm，由8片透镜组成。～、、～一一一1像方扫描原理大尺寸透镜组1～5为固定镜组，小尺寸透镜组6～8像