《脈衝雷射近場目標探測理論與技術》以作者十餘年的科研成果為基礎，介紹了雷射近炸引信的脈衝雷射近場目標探測的理論、方法和套用技術。全書共11章，系統地介紹了脈衝雷射近場探測的理論基礎，構建了脈衝雷射探測系統模型，給出了各階段脈衝雷射探測系統的試驗方法。同時，針對脈衝雷射對近場目標距離與方位探測的問題，分別闡述了脈衝雷射定距探測和方位探測的抗干擾作用體制與理論。此外，建立了LD雷射發射系統模型，給出了驅動電路以及雷射接收系統、信號處理與發火控制電路的設計方法；推導了超音速下激波對雷射光束傳輸特性的影響，給出了激波的風洞模擬試驗方法；對光學透鏡材料及性能進行了分析，提出了抗衝擊的緩衝方法與抗陽光的樹脂鏡片鍍膜技術。《脈衝雷射近場目標探測理論與技術》結構合理、模組化分解，可滿足雷射近炸引信與武器系統等相關學科和領域的科學工作者和工程技術人員的實際需要，也可供高等院校相關專業的研究生參考。
基本介紹
- 書名：脈衝雷射近場目標探測理論與技術
- 類型：科技
- 出版日期：2013年2月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030367730
- 作者：張合 張祥金
- 出版社：科學出版社
- 頁數：238頁
- 開本：5
- 品牌：科學出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《脈衝雷射近場目標探測理論與技術》是一本論述雷射引信技術的專著，書中匯集了張合教授多年的研究成果和工程實踐，同時也反映了國內外相關領域取得的重要進展。書中系統地闡述了脈衝雷射的基本理論，並結合雷射引信運行的技術環境，研究脈衝雷射的傳播性能，其中包括雷射目標的反射特性、彈體超音速飛行時產生的彈頭激波對雷射形成的影響等重要問題；並以此作為全書主要的理論基礎，為雷射引信系統的光學設計和定距精度分析提供了技術依據《脈衝雷射近場目標探測理論與技術》結構合理、模組化分解，可滿足雷射近炸引信與武器系統等相關學科和領域的科學工作者和工程技術人員的實際需要，也可供高等院校相關專業的研究生參考。
圖書目錄
序
前言
第1章 緒論
1.1 脈衝雷射引信目標探測的地位與定義
1.2 脈衝雷射目標探測技術的軍事需求
1.2.1 反坦克彈藥的軍事需求
1.2.2 常規彈藥的軍事需求
1.2.3 防空反導的軍事需求
1.3 脈衝雷射定距與方位探測系統相關技術
1.3.1 脈衝鑒相體制的定距技術
1.3.2 基於FPGA的高頻計數器脈衝雷射測距技術
1.3.3 窄脈寬大功率半導體脈衝雷射電源技術
1.3.4 光學系統抗衝擊技術
1.3.5 小型化、低功耗技術
第2章 雷射基礎理論及目標反射特性
2.1 受激輻射
2.2 雷射的特性
2.2.1 雷射的空間相干性和方向性
2.2.2 時間相干性和單色性
2.2.3 雷射的高亮度（強相干光）
2.3 雷射的大氣傳輸特性
2.3.1 概述
2.3.2 大氣吸收的基本性質
2.3.3 大氣散射
2.3.4 大氣湍流對雷射傳輸的影響
2.4 脈衝雷射在雨滴中的光散射模型及傳輸衰減
2.4.1 近似橢球雨滴的光散射特性
2.4.2 雷射在降雨中傳輸的能量衰減
2.5 雷射目標反射特性
2.5.1 光滑表面
2.5.2 粗糙表面
2.5.3 定距與方位探測時目標反射特性的影響分析
第3章 脈衝雷射定距與方位探測體制與理論
3.1 半導體雷射器的工作原理及工藝
3.1.1 半導體雷射器的工作原理
3.1.2 半導體雷射器的工藝
3.1.3 典型PIN、雪崩光電二極體工作原理
3.2 脈衝雷射定距探測的作用體制與理論
3.2.1 幾何截斷定距體制
3.2.2 脈衝雷射測距機定距體制
3.2.3 距離選通定距體制
3.2.4 脈衝鑒相定距體制
3.2.5 幾種作用體制的比較
3.3 脈衝雷射方位探測的作用體制與理論
3.3.1 多輻射方位探測體制
3.3.2 分區探測體制
3.3.3 旋轉掃描探測體制
第4章 脈衝雷射方位探測類型及發射系統設計
4.1 雷射方位探測類型
4.1.1 多視窗探測型
4.1.2 成像型
4.1.3 掩模型
4.1.4 相干型
4.2 LD雷射發射系統模型
4.2.1 模型結構
4.2.2 模型PSpice分析
4.3 LD驅動電路的實現
4.3.1 LD物理結構與特性
4.3.2 定距用LD雷射器種類分析
4.3.3 窄脈衝大電流LD電源驅動電路技術
第5章 雷射接收系統與信號處理系統
5.1 雷射接收系統
5.1.1 光電放大電路理論分析與設計
5.1.2 視頻放大電路理論分析
5.2 系統用信號處理及發火控制電路設計
5.2.1 脈衝鑒相體制下的以MCU+DSP為核心的方案設計
5.2.2 脈衝測距機體制下的以FPGA為核心的方案設計
5.2.3 發火控制電路
5.3 系統的低功耗設計與軟體抗干擾
5.3.1 系統的低功耗設計
5.3.2 軟體抗干擾
第6章 超音速下激波對雷射光束傳輸特性的影響
6.1 激波的形成與特點
6.1.1 超音速下激波的形成機理
6.1.2 彈頭激波的數值仿真
6.2 超音速下激波對雷射光束傳輸特性的影響
6.2.1 超音速下激波的光學特性
6.2.2 激波對雷射定距系統光程影響的計算模型
6.3 激波的風洞模擬試驗
6.3.1 試驗方法
6.3.2 試驗數據分析
第7章 光敏管、光學透鏡及鍍膜技術
7.1 雷射接收用光敏管特性分析
7.1.1 電磁波譜分析
7.1.2 光敏器件主要性能參數
7.1.3 某系列光敏管特性分析
7.2 光學透鏡材料
7.2.1 常用光學透鏡材料
7.2.2 樹脂光學透鏡材料特性
7.3 鍍膜技術
7.3.1 鍍膜相關技術與實現方法
7.3.2 薄膜的光學性質
7.3.3 薄膜在脈衝雷射探測上的光學套用
第8章 脈衝雷射目標方位探測捕獲率模型及彈目交會模型
8.1 坐標系選擇與轉換
8.2 脈衝雷射目標方位探測及目標捕獲率模型
8.2.1 脈衝雷射目標方位探測目標捕獲率模型
8.2.2 電動機轉速、脈衝雷射發射頻率最佳匹配研究
8.2.3 典型目標被捕獲情況仿真分析
8.2.4 目標捕獲率誤差分析
8.3 攻擊典型目標彈目交會模型
8.3.1 攻擊典型目標的最佳起爆延時和最佳起爆方位角模型
8.3.2 典型目標彈目交會仿真分析
第9章 單脈衝雷射全向動態掃描技術
9.1 單脈衝雷射全向掃描光路技術
9.1.1 高強度單級非球面透鏡半導體雷射束準直整形技術
9.1.2 高強度單級非球面透鏡接收光束聚焦技術
9.1.3 發射、接收通道共用雷射全向掃描技術
9.1.4 單脈衝雷射全向動態掃描光路雷射傳輸模型
9.2 高速動態條件下光學模組抗高過載技術
9.2.1 彈丸發射高速動態條件引信零件載荷特性分析
9.2.2 非線性有限元動力學分析方法
9.2.3 光學模組各元件材料參數
9.2.4 雷射發射模組抗高過載性能分析
9.2.5 雷射接收模組抗高過載性能分析
第10章 脈衝雷射方位探測系統設計
10.1 脈衝雷射自調節 APD驅動電源技術
10.1.1 APD驅動電源工作原理
10.1.2 非隔離反激式DC.DC電源建模分析
10.1.3 驅動電源設計實現
10.2 基於數字電位器的自動增益控制技術
10.2.1 自動增益控制原理分析
10.2.2 自動增益控制的實現
10.2.3 自動增益效果分析
10.3 發射、接收模組抗電磁干擾技術
10.3.1 電磁干擾機理分析
10.3.2 輻射干擾抑制
10.3.3 傳導干擾抑制
第11章 脈衝雷射探測系統實驗
11.1 原理樣機簡介
11.2 靜態模擬實驗
11.2.1 APD驅動電源電壓自動調節 效果實驗
11.2.2 數字電位器自動增益控制效果實驗
11.3 發射、接收模組電磁干擾抑制實驗
11.4 發射模組準直光斑觀測實驗
11.5 方位角磁電檢測精度實驗
11.6 方位角檢測準動態模擬實驗
11.7 雷射在降雨中的傳輸特性實驗
11.7.1 水滴及模擬降雨發生裝置
11.7.2 模擬雨滴的雷射衰減仿真與實驗測試
11.7.3 模擬降雨下的雷射傳輸特性實驗
參考文獻
前言
第1章 緒論
1.1 脈衝雷射引信目標探測的地位與定義
1.2 脈衝雷射目標探測技術的軍事需求
1.2.1 反坦克彈藥的軍事需求
1.2.2 常規彈藥的軍事需求
1.2.3 防空反導的軍事需求
1.3 脈衝雷射定距與方位探測系統相關技術
1.3.1 脈衝鑒相體制的定距技術
1.3.2 基於FPGA的高頻計數器脈衝雷射測距技術
1.3.3 窄脈寬大功率半導體脈衝雷射電源技術
1.3.4 光學系統抗衝擊技術
1.3.5 小型化、低功耗技術
第2章 雷射基礎理論及目標反射特性
2.1 受激輻射
2.2 雷射的特性
2.2.1 雷射的空間相干性和方向性
2.2.2 時間相干性和單色性
2.2.3 雷射的高亮度（強相干光）
2.3 雷射的大氣傳輸特性
2.3.1 概述
2.3.2 大氣吸收的基本性質
2.3.3 大氣散射
2.3.4 大氣湍流對雷射傳輸的影響
2.4 脈衝雷射在雨滴中的光散射模型及傳輸衰減
2.4.1 近似橢球雨滴的光散射特性
2.4.2 雷射在降雨中傳輸的能量衰減
2.5 雷射目標反射特性
2.5.1 光滑表面
2.5.2 粗糙表面
2.5.3 定距與方位探測時目標反射特性的影響分析
第3章 脈衝雷射定距與方位探測體制與理論
3.1 半導體雷射器的工作原理及工藝
3.1.1 半導體雷射器的工作原理
3.1.2 半導體雷射器的工藝
3.1.3 典型PIN、雪崩光電二極體工作原理
3.2 脈衝雷射定距探測的作用體制與理論
3.2.1 幾何截斷定距體制
3.2.2 脈衝雷射測距機定距體制
3.2.3 距離選通定距體制
3.2.4 脈衝鑒相定距體制
3.2.5 幾種作用體制的比較
3.3 脈衝雷射方位探測的作用體制與理論
3.3.1 多輻射方位探測體制
3.3.2 分區探測體制
3.3.3 旋轉掃描探測體制
第4章 脈衝雷射方位探測類型及發射系統設計
4.1 雷射方位探測類型
4.1.1 多視窗探測型
4.1.2 成像型
4.1.3 掩模型
4.1.4 相干型
4.2 LD雷射發射系統模型
4.2.1 模型結構
4.2.2 模型PSpice分析
4.3 LD驅動電路的實現
4.3.1 LD物理結構與特性
4.3.2 定距用LD雷射器種類分析
4.3.3 窄脈衝大電流LD電源驅動電路技術
第5章 雷射接收系統與信號處理系統
5.1 雷射接收系統
5.1.1 光電放大電路理論分析與設計
5.1.2 視頻放大電路理論分析
5.2 系統用信號處理及發火控制電路設計
5.2.1 脈衝鑒相體制下的以MCU+DSP為核心的方案設計
5.2.2 脈衝測距機體制下的以FPGA為核心的方案設計
5.2.3 發火控制電路
5.3 系統的低功耗設計與軟體抗干擾
5.3.1 系統的低功耗設計
5.3.2 軟體抗干擾
第6章 超音速下激波對雷射光束傳輸特性的影響
6.1 激波的形成與特點
6.1.1 超音速下激波的形成機理
6.1.2 彈頭激波的數值仿真
6.2 超音速下激波對雷射光束傳輸特性的影響
6.2.1 超音速下激波的光學特性
6.2.2 激波對雷射定距系統光程影響的計算模型
6.3 激波的風洞模擬試驗
6.3.1 試驗方法
6.3.2 試驗數據分析
第7章 光敏管、光學透鏡及鍍膜技術
7.1 雷射接收用光敏管特性分析
7.1.1 電磁波譜分析
7.1.2 光敏器件主要性能參數
7.1.3 某系列光敏管特性分析
7.2 光學透鏡材料
7.2.1 常用光學透鏡材料
7.2.2 樹脂光學透鏡材料特性
7.3 鍍膜技術
7.3.1 鍍膜相關技術與實現方法
7.3.2 薄膜的光學性質
7.3.3 薄膜在脈衝雷射探測上的光學套用
第8章 脈衝雷射目標方位探測捕獲率模型及彈目交會模型
8.1 坐標系選擇與轉換
8.2 脈衝雷射目標方位探測及目標捕獲率模型
8.2.1 脈衝雷射目標方位探測目標捕獲率模型
8.2.2 電動機轉速、脈衝雷射發射頻率最佳匹配研究
8.2.3 典型目標被捕獲情況仿真分析
8.2.4 目標捕獲率誤差分析
8.3 攻擊典型目標彈目交會模型
8.3.1 攻擊典型目標的最佳起爆延時和最佳起爆方位角模型
8.3.2 典型目標彈目交會仿真分析
第9章 單脈衝雷射全向動態掃描技術
9.1 單脈衝雷射全向掃描光路技術
9.1.1 高強度單級非球面透鏡半導體雷射束準直整形技術
9.1.2 高強度單級非球面透鏡接收光束聚焦技術
9.1.3 發射、接收通道共用雷射全向掃描技術
9.1.4 單脈衝雷射全向動態掃描光路雷射傳輸模型
9.2 高速動態條件下光學模組抗高過載技術
9.2.1 彈丸發射高速動態條件引信零件載荷特性分析
9.2.2 非線性有限元動力學分析方法
9.2.3 光學模組各元件材料參數
9.2.4 雷射發射模組抗高過載性能分析
9.2.5 雷射接收模組抗高過載性能分析
第10章 脈衝雷射方位探測系統設計
10.1 脈衝雷射自調節 APD驅動電源技術
10.1.1 APD驅動電源工作原理
10.1.2 非隔離反激式DC.DC電源建模分析
10.1.3 驅動電源設計實現
10.2 基於數字電位器的自動增益控制技術
10.2.1 自動增益控制原理分析
10.2.2 自動增益控制的實現
10.2.3 自動增益效果分析
10.3 發射、接收模組抗電磁干擾技術
10.3.1 電磁干擾機理分析
10.3.2 輻射干擾抑制
10.3.3 傳導干擾抑制
第11章 脈衝雷射探測系統實驗
11.1 原理樣機簡介
11.2 靜態模擬實驗
11.2.1 APD驅動電源電壓自動調節 效果實驗
11.2.2 數字電位器自動增益控制效果實驗
11.3 發射、接收模組電磁干擾抑制實驗
11.4 發射模組準直光斑觀測實驗
11.5 方位角磁電檢測精度實驗
11.6 方位角檢測準動態模擬實驗
11.7 雷射在降雨中的傳輸特性實驗
11.7.1 水滴及模擬降雨發生裝置
11.7.2 模擬雨滴的雷射衰減仿真與實驗測試
11.7.3 模擬降雨下的雷射傳輸特性實驗
參考文獻
