文档介绍：硕士论文毫米波红外复合敏感器信号处理系统研究
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硕士论文毫米波红外复合敏感器信号处理系统研究
绪论
,课题背景
世纪年代以来,世界各台的发展
已基本达到极限的情况下,提高火炮系统作战能力的最省钱、最省时、最见效的途
径是加快弹药的发展,弹药已成为决定野战炮兵作战效能的重要因素之一。随着常
规弹药的改进和新型弹药的涌现,这种共识得到了进一步的强化。
在反坦克武器中除了反坦克火箭、反坦克导弹以外,在世纪年代又出现
了一种新杀手,那就是末端敏感弹药,简称末敏弹,这里“末端”是指弹道的末端,
而“敏感”是指弹药可以探测到目标的存在并被目标激活,末敏炮弹是一种用载体
投射的特种子母弹药,专门用于攻击集群坦克的顶部装甲,是一种以多对多的反集
群装甲和火炮的有效武器。除了具有常规炮弹间瞄射击的优点以外,还能在目标区
上空自动探测、识别并攻击目标,是实现“发射后不用管”的智能炮弹。
末敏弹是一种效费比很高的反装甲弹种,用它来摧毁装甲目标的效率要比用普
通的子母弹提高倍,末敏弹的技术难度比末制导炮弹要小,因为它只需要敏感
目标,而不像末制导炮弹那样需要锁定,跟踪直至击中目标。末敏弹的成本只相当
于末制导炮弹的,所以,有着广泛的应用前景。
在探测系统的传感器选择方面,毫米波钧传感器和红外传感器经常被
组合使用,毫米波敏感器区别金属目标和周围环境的能力强,不受雾、尘埃和烟火
的影响,却易受电磁干扰和雷达反射物影响红外敏感器对热目标更有效,但容易
受到大气、烟雾的干扰。两种传感器组合使用,采用合适的信号处理算法,可以使
目标识别概率大幅度增加。在体制方面,又分别有主动式和被动式,主动式探测距
离远、可精确测距、测角被动式抗干扰能力强,隐蔽性好,而且被动式毫米波探
测器又没有主动式所带来的角闪烁问题。一般国外很多采用主被动复合体制来弥补
各自的缺点。本文讨论的是被动式毫米波和被动红外探测器的复合信号处理系统。
国外研究概况
早在年代后期,美国几家大公司就同时进行过间瞄武器末制导的研究,并
于年月提出了研究报告,在此基础上,年提出了《目标定向末端激活
弹在武器上的应用》的报告,完成了敏感弹的概念研究。从年代末开始,随着
红外、毫米波等探测技术的发展,除了能从复杂地物背景中识别目标外,还小型化
到了可以将它们装到很小的炮弹上去的程度。目前,外军研制的末敏弹主要有
美国“萨达姆”月心叼”末敏炮弹,研制历程相当长,是从
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硕士论文去米波红外复合敏感器信号处理系统研究
火炮弹药发展过来的。经过多年的不断改进和射击试验才取得了比较好的结
果,年才开始生产。其结构特点是敏感装置是复合型的,它由一个红外探测器、
一个主动式毫米波探测器和一个被动式毫米波探测器组成美国己经停止继续发展
“萨达姆,味敏炮弹,但相关的末敏技术已经转用于发展“神剑”制导炮弹。
德国“灵巧”一。末敏炮弹,是当今世界最先进的炮射末敏弹之
一。末敏弹敏感装置采用了三个不同的信号通道,即红外探测器、毫
米波雷达和毫米波敏感器。的设计非常巧妙,毫米波雷达和毫米波敏感器共
用一个天线,并且天线与自锻破片战斗部的药形罩融为一体。
可以看出,国外的末敏弹多采用主被动毫米波与红外复合体制,这也正是末敏
弹药和制导炮弹的发展方向。
末敏弹工作原理脚
末敏弹工作时,毫米波和红外敏感器处于被动工作方式,接受地面物体辐射的
信号,在扫描过程中输出一系列时域波形供信号处理机进行目标识别和定位,工作
原理如图所示
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图末敏弹工作原理