Исследование и разработка оптико-электронных систем на базе многоэлементных фотоприемников для определения координат источников световых вспышек малой интенсивности

• Автор: Белоконев, Виктор Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 272 с. : ил.

1. Обзор известных методов определения координат источников световых вспышек малой интенсивности
1.1. Актуальность задачи создания системы автоматического определения координат огневых целей
0 1.2. Основные принципиальные подходы к созданию системы
автоматического определения координат огневых целей
1.3. Известные системы определения углового положения объектов и их дальности
1.4. Оптико-электронные пеленгаторы и координаторы
1.5. Оптико-электронные дальномеры
1.6. Преимущества пассивных систем пеленгации
2. Теоретические и экспериментальные исследования ** возможности построения автоматической двухканальной
системы определения координат (АДСОК) кратковременных световых вспышек
2.1. Теоретические основы построения двухканальной системы
- определения координат световых вспышек
2.1.1. Принципиальные предпосылки построения оптикоэлектронной системы автоматического определения координат цели по импульсному оптическому сигналу
О 2.1.2. Анализ и расчет теоретических и инструментальных
погрешностей
2.1.3. Координатная привязка АДСОК, огневой цели и
артиллерийской батареи
2.2. Исследование интенсивности, длительности, геометрических параметров и спектра излучения регистрируемых объектов

2.2.1. Исследование интенсивности, длительности и геометрических параметров выстрела в видимом диапазоне спектра
2.2.2. Исследование интенсивности, длительности и геометрических
параметров выстрела в инфракрасном диапазоне спектра
2.2.3. Оценка спектральных параметров выстрела
2.3. Энергетический расчет АДСОК
2.3.1. Общие методические аспекты расчета
2.3.2. Энергетический расчет канала видимого диапазона
2.3.3. Энергетический расчет канала инфракрасного диапазона
2.3.4. Обоснование возможности повышения точности определения
координат целей с использованием принципов комплексного совмещения каналов и двухспектрального анализа изображений
2.3.5. Разработка вариантов облика АДСОК
2.4. Экспериментальные исследования принципа измерения
полярных координат
2.4.1. Лабораторные эксперименты
2.4.2. Полевые эксперименты
3. Исследование и разработка многоэлементных фотоприемных
устройств (МФПУ), предназначенных для использования в АДСОК
3.1. Современный уровень разработок в области матричных ФПУ и
анализ возможности их применения в АДСОК
3.1.1. Матричные ФПУ видимого диапазона
3.1.2. Матричные ФПУ инфракрасного диапазона
3.2. Направления совершенствования матричных ФПУ для АДСОК
3.3. Исследование и обоснование конструктивных,
схемотехнических и технологических требований к ПЗС-матрицам видимого и инфракрасного диапазонов
3.3.1. Основы приборов с зарядовой связью (ПЗС)
3.3.2. Технология изготовления ПЗС-фотоприемников
3.3.3. Схемы организации ПЗС-фотоприемников
3.3.4. Антиблуминг и электронная регулировка времени накопления
3.3.5. Схема организации переноса заряда
3.3.6. Выходные устройства
3.3.7. Характеристики линейчатых и матричных ПЗСфотоприемников
* 3.3.8. Матричные ПЗС-фотоприемники инфракрасного диапазона
3.4. Факторы, ограничивающие пороговые характеристики
матричных фотоприемников длинноволнового инфракрасного диапазона и пути их преодоления
3.4.1. Анализ основных факторов, ограничивающих пороговые
характеристики МФПУ
3.4.2. Ограниченность динамического диапазона выходного
устройства ИС СПО
^ 3.4.3. Неравномерность чувствительности массива
фоточувствительных элементов
3.4.4. Ограниченность накопительных емкостей ячеек ИС СПО
3.4.5. Другие ограничения
3.4.6. Пути снижения негативного эффекта от ограничивающих
факторов
3.5. Исследование и обоснование конструктивных,
схемотехнических и технологических требований к ФПУ
* инфракрасного диапазона на основе структур с квантовыми
ямами (СКЯ), полученным методом МОС-гидридной эпитаксии (МОСГЭ)
3.5.1. Фотоприемники длинноволнового инфракрасного диапазона
на основе СКЯ
3.5.2. Технологические особенности выращивания СКЯ методом
МОСГЭ

ляется чрезвычайно жестким требованием даже при индивидуальной сборке и комплектации оптики.
2.1.3. Координатная привязка АДСОК, огневой цели и артиллерийской батареи
После определения координат вспышки выстрела необходимо поразить выявленную цель, например, огнем артиллерийской батареи (АБ). Для этого нужно иметь координатную связь между целью, АДСОК и АБ. Рассмотрим кратко основные способы осуществления такой привязки, полагая, что:
1) период развертывания АДСОК и АБ временем не ограничивается;
2) при развертывании АДСОК и АБ имеется возможность определения их начальных (исходных) координат, а также координат условной светящейся цели (с целью проведения калибровки АДСОК);
3) АДСОК и АБ могут составлять единый узел или они могут быть разнесены между собой на некоторое расстояние (например, на 1 км или более);
4) система координат Гаусса-Крюгера или геоцентрическая;
5) ошибка определения координат х, у не должна превышать 0,5% от расстояния между АДСОК и целью;
6) определение координат должно производиться двумя независимыми способами в зависимости от условий местности.
а) б)
Рис. 2.3. Технологическая схема определения координат