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现代激光制导武器大多采用半主动激光制导系统,而目标方位探测系统是半主动激光制导系统的关键技术之一,其核心就是对光电探测器输出信号进行检测和处理,其检测和处理的精度很大程度上决定着跟踪精度。 本文以基于四象限探测器的目标方位探测系统为背景,分析、讨论、研究提高目标方位探测系统性能的方法及涉及到的具体问题,着重讨论了四象限探测器目标方位的检测和处理对目标方位探测系统性能的影响。本文对现有四象限探测器目标定位算法进行分析,在传统算法基础上提出一种分段插值法,并设计了信号检测和处理电路。论文围绕探测器输出信号检测和处理过程展开,其中目标定位算法和电路设计是本文研究重点。具体包括以下内容: (1)详细阐述了半主动激光制导系统的组成及工作原理,并介绍了位标器和电子舱。然后根据实际项目需求确定了目标方位信号检测与处理系统的设计方案,详细阐述了系统硬件设计方案和软件设计方案。 (2)详细分析了光斑大小及能量分布对目标定位算法的影响,在传统四象限探测器定位算法基础上提出另一种基于分段插值的位置修正算法,并给出了该方法的详细步骤。最后对影响四象限探测器探测误差的因素进行了分析,为减小探测误差提供了依据。 (3)设计了微弱电流检测电路,详细分析了跨阻放大电路的设计及相应参数的计算。分析了峰值保持电路理论,并对现有两种峰值保持电路分别进行了仿真分析,结合课题需求对现有的峰值保持电路进行了改进,设计出一种新的电压型峰值保持电路,保持时间可达毫秒级且保持误差小。最后编写了系统测试软件。 为了验证算法及设计电路的有效性及可靠性,本文首先在Matlab仿真环境下对目标定位算法进行仿真分析,然后对设计的电路板进行测试实验,实验结果表明本文提出的目标定位算法精度高、计算量小;设计的目标方位探测电路结构简单、工作稳定、可靠性好。