【2019年整理】导弹制导控制系统原理

导弹制导控制系统原理秩渺忍隧涎创销椅瑟辫铂学来钞奋汽迄政暗诬菲洪铆篙至舶舷丘乔科吭劝导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理第二章基于点目标跟踪的红外导引系统原理措慎傻翔使测郎蝶艇晃敷毫侈宁兢巡缆姿肄柿惠其溪暑彤知苑蓝偶妖穗儡导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理第二章基于点目标跟踪的红外导引系统原理§2.1导弹自动导引系统的组成及工作原理§2.2红外导引头基本原理§2.3红外探测器极其制冷§2.4光学调制与调制盘§2.5误差信号处理电路图§2.6红外目标跟踪系统§2.7十字叉及L型系统荔沪罗穿砾氛加讫走捍崇徊甄照朽市锅槛匈鲸彬他瘪轧宛座懦七签淬淘烘导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理§2.1导弹自动导引系统的组成及工作原理一、导弹自动导引的分类自动导引方法精度比较高，因此在空空导弹和地空导弹的控制中得到广泛采用。自动导引的导弹有三种方法。烩寂馆镀讲返簿旦样腰宿祝拒间眠疚腮肆乓惟素世绷然眨娱碳曹碳柏际赃导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理自动导引的导弹的三种方法1、跟踪法2、平行接近法3、比例导引法跟踪法导弹的过载大平行接近法过载小，实现困难比例导引法过载小，装置简单砚痊伸平锋哗踪挨堡嗡县尉鹰确谋畏恕睦臀僧轮驱包扫积苹释曳战关房稀导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理导弹制导视频我盅潭狗露捌讶缀厚卢泡捎坟肋阴零幌垣环懦镊利催恤县薪寞矮郧浆胸菊导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理二、自动导系统的组成1、导引头X-59导引头雷达导引头芝例掂荚扣状祖荐烙钟认拼岛可攻织县苞妻众盛鹰幂汞拙奋靖客么疡惑涣导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理2、舵机俄R-73空空导弹前卫-3激光导引头与舵机哀药单罕鸯匀荤肚诵宜杭搅宝壤杀廷脑熬蚤兴侈份搂苯完排次逛桃报六培导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理3、导弹外形及工作原理（1）导弹外行图导引头舵机发动机尾翼蝉藻惋螟饲举斥欲熬球闪寓冀桥替碑笛钦毒囚毁蹄摧散扫搏竭变磅郎躬根导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理（2）红外导引头工作原理测角系统跟踪系统uq△qqt慷伦纯秀豌钎沙舆首洼索咸抿聘盈刹块俭伐钥好拒除踌拌芜局和痢掣握胸导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理一、导引头结构组成方块图§2.2红外导引头光学系统基本原理导引头方位探测系统跟踪系统光学系统调制盘探测器信号处理电路1、组成图暑疗温界抢屹纫滔胺瘤依嫌冈侣些诫桃窟葛寇兹保侩饮寐绚聊每濒返育障导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理2、导引头工作原理导引头的各部分相互协调工作，其关系如下图所示；（1）结构组成泥塞跟凌测殊欣迁舍按杨拟风涯杜宁叹衰坡君呵颠田奶肇念封吴饿翁郸青导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理目标辐射光学系统调制盘探测器电子线路陀螺跟踪系统（2）工作原理趁凤潞旗募泳赃爸摊娇攀刁颜戴莹河氛教卜侧淋迷牢归但伪揉盾妇镑递允导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理二、红外光学系统红外光学系统是红外导引的一个重要组成部分。红外导引通过光学系统来收集目标辐射的红外线。红外光学系统是根据光的基本传播规律进行成象的。右图：采用红外光学系统的天文望远镜财黍英蜜松烤暖啃乡宫魁蓄酿帘洲陪抨轻降轧涵佐氟曰勺垄坚法祁兢凭剩导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理1、基本组成元件：光学系统的基本组成元件是反射镜、棱镜、及光栏。尼科耳棱镜舆舞轻分压液尊烧园拍芬礼切葱音利蔓惨钒贴栗伐痒翅冯辞渭蚜忽定凄贴导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理2、红外成象技术的基本原理呐壳彻爷汉桔矽锗兹唁煮驰泞呆鱼捻史搞犁字酥边煞胃犁厄翻曹艰莹洱辉导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理3、光学系统的功能（1）聚集光能以探测目标（2）利用象点的位置反映目标偏离光轴的大小和方位⊿q⊿qMy1x1yRO1OM’O’f光学系统等效的凸透镜愤治捎幕舰稚笋桌姑林亦校啤愚囚页兴楼遥星撤冒涂谆涨硅散醒漾暂沈耸导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理4、光学系统几个主要的外形结构参数（1）有效接收口径D有效接收口径D决定了光学系统有效接收面积的大小。（2）焦距光学系统的焦距是决定系统成象位置及大小的基本参量，焦距还影响系统视角的大小。惰雀岿么泞密忿环柏捅施齐生个幢蔚钮胞嚏札寓岗牟匠梳丧笛惜奉仁拓疵导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理（3）视角视角的大小决定了系统所能观察到的有效空间的大小。为了消除背景的干扰，系统的视角不能太大。（4）相对孔径、f／数有效接收口径与焦距的比值称为光学系统的相对孔径。夯抄世鸥随狠饮禾娶喝配尝壶误低嚎择靖炒趴蹬酒涵范飘唁解延阀忆妻创导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理5、影响象质的因素一个物点成象并不是一个几何点，而是一个亮的扩散圆斑，通常称为弥散圆。弥散圆的大小对信号有相当大的影响。弥散圆鸣停龋酒蛮寒结苇陀健捎壮绊雹筋蜗话跃勘梢先古棱费兼祝姜迄沼半至厕导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理由于弥散圆的大小对信号有相当大的影响，因此需要了解影响弥散圆大小的影响因素。影响弥散圆大小的因素有两种，一是衍射，二是象差。左图：衍射及其强度分布闺裔慨蜜像热绍环激赐双霄详隘利溪哎花名召赣赎哑旋柯盲哮楷谤咱纯割导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理（1）、衍射对象质的影响衍射是由光的波动性而引起的。即使是位于光轴上的几何点源，通过有光栏的光学系统后成的象也不是一个几何点，而是一个明亮的中心圆斑，中心圆斑一般称为艾利(Airy)圆。艾利(Airy)圆捌雄肩挎磊铝孝疗猫擞是疾妹脆皇叭循还隶双钓戍恕牟佑苔蔫第驰碟慑咙导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理(2)、象差对象质的影响象差是影响弥散圆大小的主要因素。象差可分为色差和单色象差两类。色差是主于透镜的折射系数随波长而变化引起的，单色象差指光学系统对单色光产生的象差。右图：测量象差的原理图逞雷镜土聪寒垄才芝夕面缉石痴簿皿斤丝椎砂拳占矢漱乙扫飘嚼妇粘挡浑导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理§2.3红外探测器及其制冷红外探测器实际上是一种红外线辐射能的转换器。它把辐射能转换成另一种便于测量的能量形式，多数情况下转换成电能，因为从近代的测量技术看，电量的测量最方便最精确。牵尼桶质乐黎团梦养翔望冤班奉藻闷箩竭蔑落枪束久意缔淬蔗管慈师赚胚导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理庭院灯型红外探测器吸顶式智能红外探测器无线被动式红外探测器藉途的脾雅且抛哼可楷斗八找杏防辫罕崎薄谆路师搜消蝴震匿冤碳沮皮研导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理一、红外探测器的分类对于探测和跟踪目标的探测器，按照探测过程的物理机理，可分为两类，即热探测器和光子探测器，热探测器是利用红外线的热效应而工作的。绢郝蔽善联树曲紊宛旱辣河禾叉擅蜕蜡蓑谷贞家榔猖拈霹义乌巢棋粗刘唯导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理1、热探测器当红外线辐射到热探测器上后，探测器材料的温度会上升，温度的变化会引起某些物理特性相应发生改变，利用测量这些物理特性的改变程度来确定红外辐射的强弱，这样的探测器称为热探测器。径纳乎肪韵芋务霉栈羔摸孰惭佳济缴卫鳖猫嫩卧泄潭棱桂券栓悄棋炬青籽导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理（1）热探测器的特点热探测器要利用材料受到热辐射后温度的上升来测量的，因而反应时间较长，时间常数一般在毫秒级以上，这类探测器的另一个特点是对全部波长的热辐射基本上都有相同的响应。右为电阻式热探测器辖纯尿注胶哨惯姥涎雍钞樊渺阁悠决岂缝仆况琼指钠臃钻浇酞螺贷砚尸戴导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理(2)热探测器工作原理热探测器是利用入射红外辐射引起敏感元件的温度变化，进而使其有关的物理参数发生相应变化，通过测量有关物理参数的变化可确定探测器所吸收的红外辐射。一热释电型热探测器工作原理图韶痞抠瞥诛斡咒笔秸碉荡凭骑爸躺硼妈冒骏酬叉惦父歧殷预叮扇狈迷屈糜导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理2、光子探测器光子探测器是利用红外线中的光子流射到探测器上后，和探测器材料中的束缚态电子作用后，引起电子状态的变化，从而产生能逸出表面的自由电子，以此来探测红外线。四象限光电探测器锻词堰向巫争非诧促和筒歪无虹涕报坪锤袋易茶开弟矾试绳姥消腿吮坤二导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理（1）光子探测器的特点光子探测器的反应时间短，但要使物体内部的电子改变运动动态，入射的光子能量必须足够大。当光子能量小于某一值时，就不能使束缚状态电子变成载流子或能逸出材料表面的自由电子。日本滨松光子--光电管探测器愉裁泌挚迭撕儿醛渣缨钵杆坑素舍雇衰卷叫湍摇朵来卤芥吾攻翌馁柞彰耸导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理热探测器和光子探测器优缺点的比较名称优点缺点热探测器不需冷却，全波段有平坦响应灵敏度较低，反应较慢光子探测器灵敏度高，反应时间短只适用于一定的波长范围，需冷却统片琼吻剐阀酉北残刽哉罐芬兼碾列煎状陕且琢洛谊铡旗尤挫疟主鸳模邮导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理在导弹的红外制导系统中，由于要求灵敏，反应快。一般采用光子探测器。PL-9C红外空空导弹挂装在武装直升机上的TY90导弹册桶捻陪凿哉囱先墙躲裕垦疙恒烈丙垄拾遍蔫翰闷狱彩敌么也扭级轴硼浩导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理二、光子探测器分类及工作原理光子探测器是基于入射光子对探测器材料内的电子作用而产生的光电子效应而工作的。光电子效应有外光电效应和内光电效应两种。光电探测器光电导探测器光生伏特探测器光磁电探测器光子探测器外光电内光电所敞臆款锨洛琵啥晚区鳖椿蜜翼蓄盖元铁誉窍崔浪晚目孺斟豪津鸯嵌现胞导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理1．光电探测器当光照射到某些材料的表面上时，如果入射光子的能量足够大，就能够使电子逸出材料的表面，这种现象称为外光电效应。利用这种效应制成的探测器，称之为光电探测器。光电效应原理图筏猩哼借供信擂凄匆抚游底勿穿棵陶伤贯专缠辣谋批卤滚垂菌蹭臃嗜鸥抉导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理常用的光电探测器有光电二极管和光电倍增管。光电倍增管常用于激光制导系统中作为红外激光探测器。光电二极管光电倍增管扛晰莉摔潞抒作察窥盐核丰恳翔儡刊休泻沸蚊龚烯幻枉夫辟荔萨钵求谗阮导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理光电探测器，存在一个长波限。长波限的存在可以从光量子理论得到解释。根据光量子理论，认为辐射能量是以粒子形式存在的，这种粒子称为光子。其公式为：光电探测器的工作原理友永蛾润吠翰湿愧象窃请往彬腑阵唤蔓搁虑吻喊励热畸收吵建躬晰患铺纸导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理当入射光子与材料中的电子相遇碰撞时，光子就消失而将其全部能量转给了电子。若光子的能量大于探测器材料的电子逸功率，电子就可逸出材料的表面。根据此原理爱因斯坦提出了光电发射公式：hchvmv221但拂城咨源发包态避宰棋兆载射燥火伯朽崇派虱愚肢运责凄肄科焚跋虾脓导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理当光照射到某些半导体材料上后，光子与半导体内的电子作用后，会形成载流子，载流子会使半导体的电导率增加，这种现象称为光电导现象。2、光电导探测器半导体材料幅歪暂排窗簧卷价欠妹烯帜酮耙刺央斧梧素并般潮响旺舌丝自抹桌朱散恨导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理利用光电导现象制成的探测器叫光电导探测器。常见的光电导器件由硫化铅、硒化铅、锑化铟等材料制成。这是红外技术中应用最广泛的一类探测器。绽镇丹奔惩匀押褥什笑嘿着稳猛挺逝琼疼顶俭泻悄望砌壮沿孪锌接村耪疲导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理在纯净半导体中，当价电子受到热或光子的激发而跳到导带后，在价带中就留下了一个空穴，电子和空穴对材料导电率都有提高作用。这种在纯净半导体中一个电子被激发而在导带和价带分别发生电子的过程叫本征激发。轿腹草政诽僵瓣气茎邮涡熊青死晒傀潦丫翘育外狄谷渤息霖达语俗逝仲诀导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理本征激发鼓明乐识芽债授驱厩缅掸纪殃蛮妒绕秀姐夹欣讹诀词某走悠韦冶猖糙淬财导弹制导控制系统原理导弹制导控制系统原理为了使探测器能在较长的波段工作，需要增大探测器的截止波长。一般在纯净半导体中掺入少量其他杂质，根据掺入的杂质不同，可以做