Разработка и исследование лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик оптико-электронных приборов

• Автор: Животовский, Илья Вадимович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : 78 ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Постановочно-схемный анализ световозвращающих систем и методов измерений энергетических световозвращатсльных характеристик
1.1. Постановка задачи измерения энергетических световозвращатсльных характеристик ОЭП с целью проектирования измерительного лазерноэлектронного стенда
1.2. Схемный анализ световозвращающих систем
1.3. Методы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
1.4. Схемные модельные представления лазерпо-элекгронных систем измерения энергетических световозвращатсльных характеристик, идентифицирующих полунатурный измерительный процесс
Выводы по главе
Глава 2. Математический анализ процесса преобразования сигналов в лазерно-электронной системе измерения энергетических световозвращатсльных характеристик, идентифицирующей полунатурный измерительный процесс
2.1. Энергетические световозвращательные характеристики ОЭП как выходные параметрические характеристики лазерно-электронной измерительной системы
2.2. Когерентная и некогерентная функции рассеяния световозвращателя
2.3. Когерентная и некогерентная передаточные функции световозвращателя
2.4. Структурные математические модельные представления лазерно-электронной системы измерения энергетических свеговозвращательных характеристик, идеігпіфі їдіірующей полунатурный измерительный процесс
2.5. Алгоритмическая модель оптического измерительного канала лазерноэлектронной системы измерения энергетических световозвращатсльных характеристик
Выводы по главе
Глава 3. Расчётные методы для предварительной оценки энергетических свс-товозвращатсльных характеристик ОЭП
3.1. Сравнительный анализ классических методов расчёта энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
3.2. Идентификация измеряемых энергетических световозвращательных характеристик современных ОЭП

3.3. Полунатурный подметод "виртуальных диафрагм" для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
Выводы по главе
Глава 4. Разработка и экспериментальные исследования ПСВ-стенда для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
4.1. Конструирование и изготовление де-факторной полунатурной стендовой модели лазерно-электронной системы измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП в виде полунатурного ПСВ-стенда
4.2. Методика светоэнергетического расчета полунатурного ПСВ-стенда для измерения энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
4.3. Особенности цифровой обработки распределения облучённости в функции рассеяния световозвращателя при измерении энергетических световозвращательных характеристик ОЭП
4.4. Анализ погрешностей подметода "виртуальных диафрагм"
4.5. Экспериментальные исследования погрешности измерения энергетических световозвращательных характеристик разработанного ПСВ-стенда, идентифицирующих адекватность методики виртуальных диафрагм
4.6. Экспериментальные исследования энергетических световозвращательных характеристик анализируемых ОЭП
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ Акту альность задачи В современной лазерной оптике и локационной технике активная лазерная (оптическая) локация оптико-электронных приборов (ОЭП), основанная на эффекте свето-возвращения (ретроотражения), является одним из ведущих направлений для решения задач обнаружения, распознавания (селекции) и идентификации классов ОЭП при лазерном дистанционном зондировании. Эффект световозвращения проявляется в том, что при зондировании ОЭП оптическим излучением (обычно лазерным) излучение возвращается по направлениям, близким к обратному направлению по отношению к направлению падающего излучения. Иначе говоря, это специфическое дифракционно-геометрооптическое отражение, обусловленное особенностями конструкции оптических систем лоцируемых ОЭП. При этом оптическую систему, идентифицирующую процесс световозвращения, называют световозвращающей оптической системой. В частности, лоцируемый ОЭП, включающий один или несколько световозвращающих элементов принято называть световозвращателем (Свз).
Суть лазерной локации заключается в обнаружении и получении информации об объекте локации (цели) по параметрам ретроотраженного излучения, а в ряде случаев и распознавании лоцируемого объекта. Широкое практическое применение во многих областях современной науки и техники получили устройства дистанционного измерения расстояний, скорости и других параметров объекта, основанные на лазерной локации с использованием оптических Свз.
Способность ОЭП ретроотражать зондирующее лазерное излучение характеризуется световозвращательными характеристиками. В результате ретроотражения происходит преобразование энергетических, поляризационных, временных и спектральных информационных характеристик лазерного зондирующего излучения. Эти характеристики определяются конструктивными оптическими параметрами лоцируемого ОЭП, а также длиной волны зондирующего излучения и используются для решения ряда специфических задач, прежде всего обнаружения и распознавания лоцируемых объектов. Особое значение имеют энергетические световозвраща-тельные характеристики лоцируемых ОЭП. К ним относятся: распределение интенсивности в плоскости изображения когерентной функции рассеяния (КгрФР) оптической системы Свз, индикатриса ретроотражения, показатель световозвращения (ПСВ), пеленгационная и дисперсионная характеристики. Определяющей энергети-

Рис. 1.5.
Функциональные оптические схемы, идентифицирующие виды отражения:
а) зеркальное; б) диффузное; в) световозвращательное как специфическое геометрооптическое отражение
Рис. 1.6.
Структурно-функциональная оптическая схема, идентифицирующая световозвращательные свойства ОЭП