10.6μm激光驾束制导仪编码调制器的设计

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激光驾束制导

激光驾束制导
激光波束制导又叫激光驾束制导,其工作过程是：激光照射器先捕捉并跟踪目标,给出目标所在方向的角度信息,然后经火控计算机控制弹体发射架，以最佳角度发射导弹，使它进入激光波束中(进人波束的方向要尽可能与激光束轴线的方向一致)。

弹体在飞行过程中,弹上激光接收机接收到激光器直接照射到弹上的激光信号,从中处理出制导所需的误差量,即弹体轴线与激光束轴线的偏离方向和大小,并将这个误差量送入弹的控制系统,由控制系统控制弹的飞行方向和姿态,始终保持弹与激光照射光束的重合,最终将战斗部引导于目标上。

此种制导方式就像让导弹骑在激光束上滑行一样,所以俗称"驾束制导"。

激光驾束制导仪中调制盘的设计

ｔｅｐｓｔｏｎｏｍａｉｎｏｉｓｌｎｈｅｍｅｈｄｏｏｕｉｇｆｅｕｅｃｒｉｅ．Ｔｏａｏｄｅｒｒｃｄｓｏｈｏｉｉｎｉｆｒｔｏｆａｍｓｉｅａｄｔｔｏｆｃｍｐｔｎｑｎｙａｅｇｖｎｒｖｉｒｏｏｅｆｔｅｄｓｈｒａｉｎ，ｔｅｄｓｇｔｄｔｈｎｅａｇｅｓｐｒｓｎｅｏｒｔｔｖｒｅｕｎｙｐｔｒｗｏｆｌａｅｎｔｏｉｈｅｉｎｍｅｈｏｏｃａｇｎｌｓｉｅｅｔｄｔｏａｅｅｅｙｆｑｅｃａｔｎ４５。ａｒｅ — ｌｎｈａａｆｔｄｌｔｎｄｓ．Ｅｘｅｉｎｓｓｏｔａｈｔｏｎｕｅｈｅｄｃｃｅｏｓｎｏｇｔｅｒｄｉｌｏｈｅｍｏｕａｉｉｋｏｐｒｍｅｔｈｗｈｔｔｅｍｅｈｄｅｓｒｓｔｅｆｌｙｌｆ５ｍ，ａｄｉ
ｒｄｃｈｏｕｅａｄｅｕｅｔｅｖｌｍｎｗｅｇｔｏｈｕｄｄｉｈｉｇｉｔｍｎｎ．Ｂｙｃｎｉｅｉｇｅｅｙｎｌｅｃｎｇｆｃｏｆｉｈｆｔｅｇｉｅｓｇｔｎｎｓｒｅｔｏｓｄｒｎｖｒｉｆｕｎｉａｔｒｏｇｉｅｉｈｉｇｉｓｒｕｄｄｓｇｔｎｎｔｕｍｅｔｈｄｔｎ，ｔｅｗｉｈ，ｓａｔｓｏｏｉｉｎｆｉｅｎｕｔｒｃｄａｈｎｄｆｖｉｄｆｆｅｔｒ—ｔｐｐｓｔｏｓｏｎｎｒａｄｏｅｏｅｐｔｓａｅｋｎｓｏｒ — ｉ

激光驾束制导的原理和应用

激光驾束制导的原理和应用1. 简介激光驾束制导是一种基于激光技术的导航和定位系统，它利用激光束进行精确导航和定位。

本文将介绍激光驾束制导的原理和应用。

2. 原理激光驾束制导的原理主要包括发射、传输和接收三个步骤。

具体原理如下：2.1 发射激光驾束制导系统通过激光器发射一束高能激光束。

这里需要注意的是，激光束的发射要具备高精度和高稳定性，以确保精确的导航和定位。

2.2 传输激光束在空中传输时会受到大气吸收、散射和折射等影响，因此在传输过程中需要进行光束修正和调整以保持其质量和准确性。

2.3 接收激光束到达目标区域后，被接收器接收到并转化为电信号。

接收器需要具备高灵敏度和高速响应能力，以确保对激光信号的准确捕捉和解析。

3. 应用激光驾束制导技术广泛应用于军事、航天、导航和测绘等领域。

下面列举几个常见的应用场景：3.1 军事应用激光驾束制导在军事领域中用于导弹制导、飞机降落指引等任务。

利用激光束进行精确制导，可以提高精确性和命中率，提升军事作战的效果。

3.2 航天应用在航天领域，激光驾束制导可以用于航天器的精确定位和轨道控制。

通过激光束的高精度测量和导航，可以实现航天器的精确飞行和任务执行。

3.3 导航应用激光驾束制导技术可以应用于精确导航和定位系统，如船舶导航、航空导航和车辆导航。

利用激光束进行准确的导航定位，可以提高导航系统的精度和可靠性。

3.4 测绘应用激光驾束制导在测绘领域中具有重要的应用价值。

利用激光束进行测绘可以快速获取地理信息和地形数据，广泛应用于地图绘制、城市规划和环境监测等方面。

4. 总结激光驾束制导技术以其高精度和高可靠性在多个领域得到广泛应用。

通过激光器的发射、传输和接收，可以实现精确的导航和定位，提高任务的精确性和效率。

军事、航天、导航和测绘等领域都能从激光驾束制导技术中受益，未来随着技术的不断发展，激光驾束制导技术还将有更加广泛的应用前景。

激光驾束制导仪[发明专利]

专利名称：激光驾束制导仪
专利类型：发明专利
发明人：许鹏,周治道,杨炅坤,康亦威,徐泽裕,李璇申请号：CN202210287434.9
申请日：20220322
公开号：CN114593637A
公开日：
20220607
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种激光驾束制导仪，其包括：发射端，其包括：第一安装平台，其上设置有一第一导轨；激光器，其通过可活动的第一安装座设置在所述第一导轨上；编码盘，其设置在所述激光器的激光发射的延长线上且所述编码盘转动使得所述激光器发射的激光经过所述编码盘后向前发射；和位于所述发射端前方的接收端，其包括：第二安装平台，其上设置有第二导轨；激光接收器，其通过第二安装座设置在所述第二导轨上；驱动器，其驱动所述激光接收器沿着所述第二导轨运动。

本发明提供的激光驾束制导仪，能够验证激光驾束在智能灵巧武器系统中应用的可行性，为后续研究提供坚实的基础。

申请人：浙江大学湖州研究院
地址：313000 浙江省湖州市西塞山路819号南太湖新区科技创新综合体B1、B2幢2-3层
国籍：CN
代理机构：上海新隆知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：金利琴
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动态环境下的激光驾束制导硬件实现部分

动态环境下的激光驾束制导硬件实现部分3.1接收光学系统激光束经编码器经过有关的偏振调制后，既可以正常的运行。

导弹在工作过程也就是飞行过程之中，沿着已经编码激光束向目标出发，如果飞行过程之中，导弹和已经编码激光束产生误差，那么就形成了误差信号，根据控制信号形成控制信号，然后导弹根据控制信号，使得导弹再次沿着已经编码激光束向目标出发，这便是飞行器上的导引头系统所需完成的任务。

而对应的接收光学系统位于飞行器上的导引头系统的最前端，接收光学系统的任务，就是接收带有坐标位置的编码信息，然后对于带有坐标位置的编码信息进行光学调制，进而可以方便后续数据处理。

3.1.1常用的椭圆偏振光测定椭圆偏振光有左旋和右旋偏振光两种情况。

一般规定，当迎着光的传播方向观察时，光振动矢量逆时针方向旋转，称为左旋偏振光；反之，称为右旋偏振光。

椭圆偏振光旋向的判断问题是学习椭圆偏振光偏振态的难点。

图3-1 偏振光的测量装置激光器发出的激光经过起偏器成为垂直于激光束的面偏振光，旋转波片1使其快轴与前面起偏器的透振动方向构成一个小于π/2的夹角，根据四分之一波片对面偏振光的作用，光矢量沿快慢轴方向分量将产生π/2的相位差，根据光的/A）2+（E慢/B）2 —2 （E快E慢）/（ A B）cosφ=sin2φ（其中偏振态方程：（E快A、B为常数且A，B>0，φ=φ快—φ慢为快慢轴方向光矢量分量的相位差），那么面偏振光将成为左（或右）旋椭圆偏振光，且光矢量末端在垂直于光传播方向上的投影椭圆的长轴恰好与波片1的快（或慢）轴重合（如图四所示）；取下波片2，利用检偏器检测椭圆偏振光的长短轴方向（功率计读数达最大值时检偏器的透振动方向为椭圆偏振光的长轴方向，最小值时为短轴方向），并让检偏器的透振动方向与长（或短）轴方向一致，放上波片2并使其快（或慢）轴方向与椭圆偏振光的长（或短）轴方向一致。

接着将检偏器向着使光功率计读数减小并最终接近零的方向旋转，该旋转方向即为被检测椭圆偏光的旋向。

激光驾束制导偏振编码器设计参数

Ｄｅｉｎｐｒｍｅｅｓｏｏａｉａｉｎｅｃｄｅｎｌｓｒｂｅｍｓｇａａｔｒｆｐｌｒｚｔｏｎｏｒｉａｅａ
ｒｄｎｇｇｉａｃｉｉｕｄｎｅ
ＺＨ０ＵＭｕ－ｈｎＨＥＹａ－，ＨＡ０ｃｕ，ＣＮｎｒＺｕＱｉ
ｍａｅａｘｅｔｄｐｌｒｚｔｎｇａｉｎｉｔｉｕｉｎｏｉｅｒｐｌｒｚｔｎａｅａｓｎｈｎｏｅ，ａｄｔｅｄｎｅｐｃｅｏａｉａｉｒｄｅｔｄｓｒｂｔｆｌｎａｏａｉａｉｆｒｐｓｉｇｔｅｅｃｄｒｎｏｏｏｔｈ
态输出。对编码器设计中能量透过率、空气层厚度、制电压等问题进行了分析，调分析结果表明，空气
层产生的光程差和空气层厚度成正比，和编码器的长高比成反比，半波电压与编码器的长高比成正
（ｃｏｌｆｌｃｏｉＥｇｎｅｉｇａｄＯｐｏｌｔｎｃＴｃｎｌｇ，ｎｉｇＵｎｖｒｔｏｃｅｃｎｅｈｅｏｙＮａｊｇ２０９，ｈｎ）ＳｈｏｅｔｎｃｎｉｅｒｎｔｅｅｒｉｅｈｏｏｙｏＥｒｎｃｏＮａｊｉｅｓｙｆＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ｎｉ１０４ＣｉａｎｉｎＡｂｓｒｃ：ｎｒｅｔｍｅｔｈｒｑｉｅｅｔｏｌｓｒｏａｚｔｎｎｏｉｇｅｍｒｄｒｕｄｎｅｔａｔＩｏｄｒｏｅｔｅｅｕｒｍｎｓｆａｅｐｌｒａｉｅｃｄｎｂａｉｏｉｅｇｉａｃ

激光驾束制导的原理及应用

激光驾束制导的原理及应用一、激光驾束制导的基本原理激光驾束制导是一种先进的制导技术，利用激光束对目标进行精确瞄准和引导。

其基本原理可以概括为以下几点：1.激光束的发射与接收：激光驾束制导系统由激光发射器和激光接收器组成。

激光发射器负责发射高强度的激光束，而激光接收器则用来接收目标反射的激光信号。

2.激光束的传播：激光束通过空气以直线传播，能够在大气中保持高度聚焦。

3.目标的探测和跟踪：激光接收器接收到目标反射的激光信号后，通过信号处理和目标追踪算法，确定目标的位置、速度和方向等信息。

4.制导指令生成：根据目标的位置信息和制导规则，制导系统生成相应的制导指令，用于操纵武器系统以精确打击目标。

二、激光驾束制导的应用领域激光驾束制导技术在军事和民用领域有着广泛的应用。

下面列举了一些主要的应用领域：1.军事用途：激光驾束制导系统被广泛应用于导弹、飞机、无人机、坦克等武器平台。

它能够提高武器的精确度和打击效果，使目标无处可逃。

2.航天航空：激光驾束制导技术在航天器的姿态控制和对地或对空打击方面具有重要作用，可提高航天器的导航精度和命中率。

3.工业制造：激光驾束制导技术也被应用于工业制造领域，例如激光切割、激光焊接和激光打标等。

它能够实现高精度的加工和快速的生产效率，广泛应用于汽车制造、电子产业等。

4.医疗领域：激光驾束制导技术在医疗领域也有着重要的应用，例如激光手术、激光治疗和激光成像等。

它具有非接触性、无创伤和高精度的特点，能够对组织和细胞进行准确的治疗和观察。

三、激光驾束制导的优势和挑战激光驾束制导技术具有许多优势，但也存在一些挑战需要面对。

下面列举了一些主要的优势和挑战：优势：•高精度和远距离：激光束能够以高精度和远距离进行瞄准和引导，提高武器的打击效果和生产效率。

•快速响应和实时监测：激光驾束制导系统具有快速响应和实时监测的能力，能够及时调整和纠正制导指令，使目标始终处于准确的打击位置。

•适应复杂环境：激光驾束制导系统能够适应复杂的环境条件，如大气干扰、天候变化等，保证制导的准确性和稳定性。

激光制导

被动寻的，主动寻的和半主动寻的三种方式。
（3）激光半主动寻的式制导导弹
激光半主动寻的式制导导弹包括激光半主动寻的器和导弹主舱两部分。其中寻的器由光学头套，探测仪，前置放大器，陀螺光学装置及电子设备等部分组成。
（4）激光制导武器
激光制导炸弹和炮弹与常规自由落体炸弹相比，激光制导炸弹利用激光的直线传播特性进行制导，以增强炸弹落点的精确度。
激光制导技术发展趋势：
从激光制导技术的发展来看，明显的发展趋势为其多样化：
（1）智能化让激光主动寻的。
（2）远程化--增大作用距离。（3）小型化--减小制导系统的体积和重量。（4）复合化--着力发展复合制导。（5）采用对人眼安全波段，新的激光编码方式，以及标准
化和模块化等方向发展。
二激光制导方式：
激光制导分为激光驾束制导和激光寻的制导两种方式：
（1）激光驾束制导
以瞄准线作为坐标基线，将激光束在垂直平面内进行空间位置编码发射，弹上的寻的器接收激光信息并编码，测出导弹偏离瞄准线的方向和大小，形成控制信号，控制导弹沿瞄准线飞行，直至击中目标。
（2）激光寻的制导
由弹外或弹上的激光束照射在目标上，弹上的激光寻的器利用目标漫反射的激光，实现对目标的跟踪和控制导弹。按激光光源所在位置，激光寻的制导分为
三激光制导武器的优势与劣势：
（1）优势：激光制导武器具有结构简单，作战实
效成本低，抗干扰性能好，命中精度高等优点。
（2）劣势：受天气和战场影响条件大，尤其是战
场上的硝烟，尘埃严重影响激光的传输，从而使激光制
导武器偏离目标；空袭飞机较长时间曝露于防空火力之下，降低了生存能力；激光光束狭窄，搜索能力差。
激光制导
一激光制导原理：

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ｃｌｕａｉｎｎａｃｌｔｏｍａｈｍａｉｓｏｔｅｔｃｍｏｅｏｔｅｆ —ｅｔｒｆｈｅｄｌｆｈｏｃｎｅｏｔｍｉｓｌａｄｈｅｅｕｒｍｅｔｆｕｄｎｅｓｉｅｎｔｒｑｉｅｎｓｏｇｉａｃｃｎｏ，ｒａｏａｌｏｅｒｑｕｎｉｓｗｅｅｏｔｅｏｔｌｅｓｎｂｅｃｄｄｆｅｅｃｅｒｂＮｎｄ．Ｉｏｄｒｔｓｔｆｈｐｌａｉｎｒｑｉｅｅｔｏｈｒｎｒｅｏａｉｙｔｅａｐｉｔｏｅｕｒｍｎｆｔｅｓｃｇｉａｃｓｓｅ，ｔｅｗｉｔｎｈｕｎｉｙｏｈｒｔｎｎｔｅｍｏｕａｏｒｂａｎｄａｃｒｉｇｔｕｄｎｅｙｔｍｈｄｈａｄｔｅｑａｔｔｆｔｅｇａｉｇｓｉｈｄｌｔｒｗｅｅｏｔｉｅｃｏｄｎｏｈｑｅｃａｄｄｍｎｉｎｏｈｄｌｔｄｄｓｔｅｆｅｕｎｙｎｉｅｓｏｆｔｅｍｏｕａｅｉｋ．Ｅａｈｐｒｍｅｅｓｒａｏａｌｄｓｇｅａｄｃｐｂｌｒｃａａｔｒｗａｅｓｎｂｙｅｉｎｄｎａａｅｏｅｔｈｒｃｓｏｒｑｉｅｅｔｏｈｕｄａｃｎｔｕｎ．Ｂａｅｎａｌｒｅｎｍｂｒｏｘｅｉｅｔｆｍｅｎｇｔｅｐｅｉｉｎｅｕｒｍｎｆｔｅｇｉｎｅｉｓｒｍｅｔｉｓｄｏａｇｕｅｆｅｐｒｍｎｓｉｉｅａｄｏｔｉｅｔｉｏｃｕｅｈｔｔｅｓｔｍｒｏｍａｃｓｒｌｂｅａｄｈｇｌｅｓｔｖ．ｎｓｄｎｕｓｄ，ｉｓｃｎｌｄｄｔａｈｙｓｅＳｐｅｆｒｎｅｗａｅｉｌｎｉｈｙｓｎｉｅａｉＫｅｒｓ：Ｄｅｉｎｏｏｕａｉｎｄｓｙｗｏｄｓｇｆｍｄｌｔｏｉｋ；Ｌａｅｅｈｏｏｙ；Ｌａｅｅｍ —ｉｉｇｇｉａｃｓｒｔｃｎｌｇｓｒｂａｒｄｎｕｄｎｅ；
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ｇａａｅｉｔｕｍｅｕｉｎｃｎｓｒｎｔ
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激光编码调制器的各参数设计合理并满足制导仪的精：设计的该系统性能可靠、敏。灵
关键词：编码调制器设计；激光技术；激光驾束制导；Ｃ光器；调制盘Ｏ激
（ｏｔｗｅｔＩｓｔｔｏｅｈｉａＰｙｉｓＣｅｇｕ１０１ＣｉａＳｕｈｓｎｔｕｅｆＴｃｎｃｌｈｓ，ｈｎｄ６０４，ｈｎ）ｉｃ
Ａｂｓｒｃ：Ｇｕｄｎｅｗｅｐｎｉｐａｉｇａｎｒａｉｇｙｉｐｒａｔｒｌｉｏｅｒｎｔｉｐｐｒｔａｔｉａｃａｏｓｌｙｎｎｉｃｅｓｎｌｍｏｔｎｏｅｎｍｄｍｗａ．Ｉｈｓａｅ，ｔｅｕｄｍｅｔｌｈｏｙｆｔａｅｂａ・ｉｉｇｕｄｎｅｎｔｕｎｗａｉｔｏｕｃｄ．Ａ１６ｘｈｆｎａｎａｔｅｒｏｈｅｌｓｒｅｍｒｄｎｇｉａｃｉｓｒｍｅｔｓｎｒｄｅ０．ＩｍｌｓｒａｅｃｄｍｏｌｔｒｓｎＣＯ２ａｅａａｅｒｄａｉｎｏｒｅｏｅｄｕａｏｕｉｇｌｓｒｓｌｓｒａｉｔｓｕｃｗａｄｓｇｅｏｓｅｉｎｄ，ｗｈｉｈｗａｕｅｔｃｎｒｌｈｃｓｓｄｏｏｔｏｔｅｈｉｈ —ｐｅａｒｒｆ．Ｕｔｌｉｇｒｅｕｎｙ —ｏｄｄｇｓｅｄｉｃａｔｉｉｎｆｑｅｃｃｅｍｏｕａｉｎｅｈｉｕ，ｃｄｎｍｅｈｏａｄｐｉａｃｄｄｚｄｌｔｏｔｃｎｑｅｏｉｇｔｄｎｏｔｌｏｅｃ
中图分类号：Ｖ４４８文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０ — ２６２ｌ）ｌ【７ — ５０７２７（０００一）１００
Ｄｅｉｎ０ｈｏｅｍｏｕａｏｎ１．ｘａｅｅｍ－ｉｉｓｇｆｔｅｃｄｄｌｔｒ００６Ｉｍｌｓｒｂａｒｄｎｇ
ｍｏｕａｉｎｉｋｗｅｅｒｐｓｄｎｏｄｒｔｓｔｆｈｒｍｅｅｓｆｔｅｇｉａｃｓｓｅ．Ｂａｅｎｔｅｄｌｔｏｄｓｒｐｏｏｅｉｒｅｏａｉｙｔｅｐａａｔｒｏｈｕｄｎｅｙｔｍｓｓｄｏｈ
第３９卷第１期
ＶＯ．９ＮＯ．１３１
红外与激光工程ＩｆｔａｄａｅＥｎ－￣ｎＬｓｒ￣ｉａｒｇｍ
２１００年２月
Ｆｅ２０ｂ．０１
１．ｍ激光驾束制导仪编码调制器的设计６ｕＯ
马利国，伍波，鼎富，天晋，泽后，周侯杨张婕
（南技术物理研究所，川成都６０４）西四１０１
摘要：介绍了激光驾束制导仪的基本原理，设计了采用Ｃ２光器作为辐射源的１．ｐ激Ｏ激０６ｕｍ光驾束制导仪激光编码调制器。用频率编码调制技术，出系统参数能满足该制导仪的编码方式和利提光学调制码盘。据制导控制要求，根通过计算偏离中心的数学模型，出了合理的编码频率。给由频率和调制码盘的尺寸，出了每个部分的光栅数量和宽度，得以满足高速飞行器激光驾束制导的应用需要。