激光对红外热像仪饱和干扰调控机理及实验研究

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激光能够快速、高效地对红外热像仪实施干扰,甚至毁伤红外探测器,激光定向干扰已成为红外对抗的重要方式。目前,对于定向激光饱和干扰红外热像仪的机理及仿真研究,国内外科研机构开展了大量的工作,主要侧重于实验室近距离验证推算和软件仿真评估。针对外场条件下提高干扰效能,实现对干扰光斑位置控制和尺寸控制研究较少。因此,本文对激光饱和干扰热像仪的机理、饱和光斑位置及尺寸控制进行了研究。主要研究内容如下:分析了国内外激光饱和干扰热像仪的研究现状,通过研究,确定了本文的研究内容及主要研究方向。理论分析了激光对红外热像仪的干扰机理,以激光饱和干扰热像仪为背景,综合考虑热像仪饱和干扰受干扰激光、大气传输、热像仪镜头及光电探测器等因素的影响,推导了激光干扰方程,并探讨了干扰效果的评价方法,以干扰激光斑中心相对目标像的位置和目标覆盖率,作为衡量激光饱和干扰效果的评价依据。分析了不同入射角下激光功率密度,以及对应饱和光斑,结果表明,以入射角作为光斑位置控制参数,得到的光斑分布概率近似在一个圆环上,外场条件下,不能精确控制光斑位置;在此基础上,提出了以激光干扰转台的二维移动角度作为控制参量,以提高对干扰光斑位置的精确控制。激光辐照热像仪的光斑大小和能量分布,决定了激光干扰的效果。理论分析了激光光斑大小控制机理,远距离干扰热像仪时,激光光源可以近似为点光源,运用点扩散函数推导出激光辐照下的探测器上的激光能量分布,通过对比热像仪的饱和阈值,求解了饱和光斑尺寸。通过仿真,得到饱和光斑与激光干扰功率、束散角、干扰距离等的关系。最后,组织开展了外场饱和干扰实验,分别进行了光斑位置控制实验和光斑尺寸控制实验,通过拟合得到了与理论分析一致的结论,验证了理论推导和仿真分析的正确性。
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