在国际环境越来越复杂,国际关系日益严峻的国际背景下,发展国防武器刻不容缓。空地导弹是对地面目标最有力的打击武器之一,先进的空地导弹可以对攻击目标进行跟踪、瞄准和精准的打击。而导引头作为导弹的“眼睛”,就是起探测目标、识别目标和跟踪目标作用。导引头主要可以分为雷达导引头、红外导引头和毫米波导引头等类型。但是单一的制导模式已经无法满足实际制导需要,本文导引头采用红外和可见光双模式复合寻的制导。与单一红外制导相比,单一的可见光模式分辨率更高,清晰度更好,但是具有夜视效果不好,有障碍物时或者烟雾灰尘探测效率低下等缺点;与单一可见光模式相比,红外制导工作环境与光线无关,可在夜间工作,可以穿透烟雾等障碍,而且可以适应长距离和短距离探测,但是不足之处是在雨天或大雾天气探测性能下降,成本较高,而且输出视频为单色模式,对彩色不敏感等。因此,综合考量,采用红外和可见光双模式,共同参与导弹寻的任务,这样可以在适合各自成像模式下,发挥各个模式的优点,取长补短,形成导弹寻的性能的综合优势。本文导引头光学系统采用红外与可见光双模式,根据光学系统的技术指标和设计参数,对比各种光学材料的折射率和色散以及理化特性后,确定光学镜片的材料。设计的光学系统共采用8片透镜,一片分光镜和一片折射镜,其中红外系统采用红外无热化设计。针对设计好的光学系统进行了点列图、MTF和畸变等像质评价,各种像质评价均满足要求。根据系统成像特性以及工作要求,确定红外系统和可见光系统各自探测器。确定导引头光学系统和探测器后,对导引头结构进行详细设计。导引头的结构设计和合理布局决定了导引头的力学性能,根据已有的光学系统和结构设计要求,对导引头光机结构完成初步设计,其中包括可见光部分,红外部分、红外与可见光支撑结构、折射镜支撑和分光镜支撑等部分。在对比结构材料的刚度、热稳定性和密度等材料属性后,确定各部分组件的选用材料。导引头满足结构轻小紧凑的优点。运用有限元分析软件对导引头进行网格划分,建有限元模型,根据温度场数值分析原理,对导引头进行热应力分析,将极限温度下的温度载荷施加在导引头上,获得其在不同温度下的应力与变形情况,并对导引头光学镜片进行了面型分析,软件将镜面变形后的节点采用Zernike多项式进行拟合,从而获得拟合后的面形云图和RMS值和PV值等数据信息。对导引头进行动力学分析,模态分析中获得了导引头前六阶的振型和频率,其中导引头基频为245Hz,随后进行了频率响应分析和随机振动分析,获得了导引头在各处的加速度放大倍率,为了验证仿真的准确性和存在的误差,随后对导引头进行动力学试验。对导引头进行力学试验,实验结果与仿真结果并无较大差异,通过特征扫频试验的响应得到导引头基频为257Hz,与有限元的误差为4.7%,导引头在红外探测器处响应最大,放大倍率为4.63倍,在后续的正弦振动试验和随机振动试验的过程中,导引头结构稳定,没有出现异响和局部破化现象,结构和安装螺钉未出现松动现象。对比振动前后的特征扫频试验响应曲线,曲线峰值和曲线走向基本一致。振动试验后对导引头成像检测无异常现象,证明了导引头能够满足复杂的动力学环境也证明了仿真的准确性和设计的合理性。