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摘要激光测距技术在静态环境中的使用早已成熟，但在高速动态环境中，由于气动光学效应，光不再沿直线传播，会给测距带来很大的误差。文章介绍了四种传统的激光测距方法的原理，并且借助分析激波对前置激光引信光程的影响和基于湍流涡模型的气动光学效应影响参数，指出了一些影响气动光学效应的因素。结果表明，飞行器的速度，高度，弹头的大小，光波波长，大小涡流的数量和分布以及涡流的尺度都会对气动光学效应产生影响，为下一步继续对气动光学效应进行研究提供了依据。60390
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毕业论文关键词 激光测距 气动光学效应 前置激光引信 湍流涡模型
Title Analysis of interference of aero-optical effectson the laser ranging systemAbstractLaser ranging technology used in a static environment has already beenmature, but in the high-speed dynamic environment the light no longertravels in straight lines due to aero-optical effects, which will causea great deal of distance measurement error. The article introduces fourmethods of traditional principles of laser ranging, and points out somefactors that affect the aero-optical effects by analyzing the shock wave’sinfluence on the prepositional laser fuse’s optical path and influenceparameters of aero-optical effects based on turbulence vortex model. Theresults showed that the aircraft's speed, altitude, warhead size, lightwavelength, the number and distribution of different sizes of eddy andeddy’s scale will have an impact on the aero-optical effects, and provideda basis for the next step to continue conducting research on aero-opticaleffects.
Keywords Laser ranging; Aero-optical effects; Prepositional laser fuse; Turbulence vortex model
目次
1引言.1
2研究背景及现状..2
2.1国外研究现状.2
2.2国内研究现状.2
2.3本文主要讨论内容..6
3激光测距..7
3.1激光测距的理论基础.7
3.2激光测距的常用方法.7
3.3脉冲激光测距机的测距误差分析11
4气动光学14
4.1气动光学简介..14
4.2基于两种基本模型对影响气动光学效应参数的分析.14
5工作总结32
结论.33
致谢.34
参考文献35
1 引言当今社会，测距技术在军事上和民用上方面都有很广的应用。传统的测距方法主要有超声波测距和射频电磁波测距等。 但随着激光技术的发展， 激光性能的很大提升，激光作为测距手段现在有了更多的应用。激光的方向性明显优于前二者，尤其在测量较长距离时， 由于激光具有良好的抗电磁波干扰的能力， 激光测距的优越性更加明显。静态环境中的激光测距技术早已成熟，但是在高速动态环境中，由于气动光学效应，测距系统所处环境为非均匀介质，所以光线不再沿直线传播，采用传统的测距方法必将带来很大的误差。对气动光学效应的研究以及相应的目标校正技术，是实现高速环境中激光测距系统精确探测必须解决的关键问题。
2 研究背景及现状对于气动光学的研究并非专门针对激光测距的，而是针对光学探测成像系统。 随着新军事技术的变革,各种精确制导（或打击）武器更加需要依赖信息获取的精确性和时效性,采用光学探测成像跟踪制导和高速飞行,已成为当代各种精确制导（或打击）武器的必然发展趋势。随着这两项技术的广泛应用,也产生了一个新的问题——气动光学。飞行器速度越高,采用光学探测成像制导系统的精确制导武器的气动光学效应越严重,从而严重影响到探测的精度和成像的清晰度[1]。国外对于气动光学的研究已经有了很大的突破和收获，而国内对这一领域的研究开展较晚，取得的成果尚且不多。