轰炸光电瞄准系统现状与发展

光电瞄准系统正在取代传统型纯光学瞄准系统,成为满足全天候快速精确轰炸要求的新一代轰炸瞄准设备.主要从系统组成、系统模型及实现途径三方面给出了轰炸光电瞄准系统的应用现状,分析了轰炸光电瞄准系统的发展趋势(外形与载机共形、合并至分布式综合光电系统),从而为发展新型轰炸光电瞄准系统、提高信息化战争背景下轰炸作战能力提供了一定的理论依据.     

轰炸光电瞄准主控计算机系统设计

我军现役主战轰炸机均未配备光电瞄准系统,其轰瞄设备为纯光学目视老设备,夜间及复杂气象条件下无法观测目标,不能完成精确轰炸,需要配备光电瞄准系统.主控计算机系统设计为目前轰炸光电瞄准系统实现过程中待研究的关键技术.针对主控计算机设计实现,本文围绕轰炸瞄准任务,充分考虑可靠性、体积、功耗、成本、重量等因素,通过对控制电子箱结构、功能需求和性能要求的研究,对轰炸光电瞄准主控计算机系统进行了总体设计,构建了基于ARM9处理器、VxWorks操作系统的主控计算机系统,完成了软硬件设计.设计断电延时电路确保了断电后转塔正常收起,采用CPLD实现了通信接口,提高了系统运行速度,减小了成本.     

空对地精确攻击瞄准光电转塔系统设计

某些现役轰炸机均未配备能够实现全天候精确轰炸的光电瞄准系统,其轰瞄设备为纯光学目视老设备,夜间及复杂气象条件下无法观测目标,不能完成精确轰炸。为实现空对地的全天候精确攻击瞄准,本文根据国内光电转塔技术研究现状,设计了集热像仪、可见光摄像机和激光测距机于一体,通过对作用距离和稳定精度的计算和仿真,确立了光学接口板、稳定平台及控制电子箱等分系统的设计方案,并对稳定精度进行了仿真测试及校验。结果表明,本文设计的光电转塔系统可以实现空对地全天候的精确攻击瞄准,能够满足夜间及复杂气象条件下观测目标的要求,可以在现役机型上得到实际应用。     

新型CCAR与CCRP融合式轰炸瞄准原理建模与分析

针对当前现有的轰炸瞄准原理对投弹精度和载机安全性无法兼顾的问题,研究了美军最新改装的某型攻击机上采用的一种全新的CCAR与CCRP融合式轰炸瞄准原理。根据平显画面对该原理进行了总体分析,将其划分为弹道与可达域解算、可达域缩减处理、目标位置预测和瞄准偏差解算与显示4个模块,建立了各模块的数学模型,给出了求解算法,并在Matlab环境下进行了仿真验证。分析了该原理具有与CCRP相同的载机安全性以及比CCRP更简单的操作方式,并具有与CCAR相同的投弹精度的原因。     

光电跟瞄系统瞄准精度测试技术

为了提高多传感器光电跟瞄系统瞄准精度,提出了多传感器光电跟瞄系统瞄准精度测试的3种方法:像纸法、CCD法和靶标法。系统采用宽光谱大口径平行光管,结合光电跟瞄系统的激光、红外和电视分系统,实现激光与红外/电视瞄准线高精度测试。详细介绍了每种测试方法的工作原理和主要误差来源,建立了实验测试环境,分别用像纸法、CCD法和靶标法对同一光电跟瞄系统红外、电视、激光传感器的瞄准线之间的偏差进行了测试和误差分析。结果表明,靶标法测试误差源少,精度能够达到4″,适用于高精度光电跟瞄系统瞄准精度测试。     

高炮应急射击时一种新的火控诸元求解方法

目前高炮应急射击时主要有两种火控诸元求解方法:视在航路法和陀螺仿真法.前者目标航向角、俯仰角对角度测量误差过于敏感;后者则是建立在圆周运动假定下,对于沿直线飞行的目标存在模型误差.针对前述不足,提出了一种新的适用于高炮数字化瞄准具的应急射击诸元求解方法,特点是在目标匀速直线运动假定下,由装定的两个距离光环(指示距离环、开火距离环)求得目标速度和航捷点斜距,再结合瞄准线角速度信息得到瞄准线提前角,最终解算出射击诸元.理论分析表明:一方面,在相同的目标速度误差影响下该方法的提前量误差比视在航路法的提前量误差减小一半,以至于诸元误差对角度测量误差不敏感;另一方面,该方法较陀螺仿真法具有模型优势,模型误差不再是影响射击诸元误差的重要因素.最后,仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于综合控制的无人机对地攻击技术研究

研究以无人机为平台,以激光制导导弹为武器的对地攻击技术。应用综合控制技术设计了一种无人机投放激光制导导弹的火力/飞行综合控制结构,由火控模块计算出航向偏差信号,飞控系统根据偏差信号,控制无人机以水平机动的方式完成瞄准;设计控制逻辑,保证无人机在各种条件下完成占位攻击任务;进行了包括无人机六自由度模型、综合控制模块、武器模块和目标模块在内的投弹仿真验证。结果表明无人机能很好地完成对地攻击任务,设计的综合控制结构合理有效。     

机载光电瞄准系统红外灵敏度测试技术

红外灵敏度测试技术用于量化检测机载光电瞄准系统的目标作用距离.为在内场条件下有效测试和评估多光谱光电探测系统对中远距离红外目标的搜索跟踪能力,设计一套用于模拟红外目标热源及定量输出红外辐照度的光学测量系统.按照黑体经典发射理论设计计算黑体腔体结构及加热功率,光学结构采用卡赛格林式反射系统准直汇聚红外光路,测算并建立目标与背景红外辐射特性和光阑孔径的参数对应关系,实现对光电系统目标作用距离、探测灵敏度、跟踪灵敏度等战技性能的定量测试及评价.测试结果表明,该光学测量系统能够有效模拟5～100 km距离的红外目标热源,精确标定6组模拟作用距离对应的光阑直径,并能稳定输出在光电系统响应波段的红外辐射照度,可实现对机载光电瞄准系统的红外灵敏度测试.     

国外机载光电瞄准设备发展

对国外Star SAFIRE 380X瞄准系统、EOTS瞄准系统、LITENING瞄准系统等先进机载光电瞄准系统的现状及技术特点进行介绍,在此基础上分析先进光电瞄准系统的相关技术,并对未来机载光电瞄准技术的发展趋势进行展望.     

空间目标激光瞄准偏差的测量评估方法研究

针对光电系统对空间目标激光瞄准偏差测量评估难题,从激光瞄准偏差基本概念入手,提出了一种测量评估光电系统对空间目标激光瞄准偏差的可行方法,给出了激光瞄准偏差的计算公式,并对影响评估准确性的主要误差进行了分析。该测量评估方法可用于光电系统对空间目标激光跟瞄能力评价等方面。