
光电对抗技术
光电对抗是电子对抗的重要组成部分,是制衡光电系统侦察、探测与制导的有效手段,包括光电侦察、光电干扰和光电防御等技术。光电侦察技术用于获取光电辐射源或目标辐射特性,并对威胁源进行告警、定位与目标识别;光电干扰技术通过辐射、转发、反射或吸收光波能量,阻止、削弱或破坏光电系统侦察探测的工作效能;光电防御技术利用光电伪装、示假、隐身等材料器材,降低目标被发现和识别的概率,通过激光防护材料等技术手段,保护光电设备或人员免遭激光干扰或损伤。光电对抗技术与光电专业技术相互促进,光电对抗技术的快速发展推动了激光器、探测器、自适应光学、先进光学材料、伺服控制、精密光机系统设计等技术的快速提升,同时相关技术也被广泛应用于激光加工、激光雷达、大气监测等领域,促进了光电对抗技术的迭代进步。近年来,随着光电对抗技术不断发展及应用需求不断增加,国内众多科研院所开展了相关的研究工作,取得了一系列有影响力的创新成果。
为聚焦光电对抗技术的前沿热点,促进我国相关领域研究人员在光电对抗技术的学术成果交流,本期《光学精密工程》精心策划组织了“光电对抗技术专栏”,并得到了相关领域专家和学者的积极响应。这些论文系统的介绍了光电对抗及其相关领域热点专业技术的研究进展或动态,主题涵盖了当前光电对抗领域的前沿热点研究方向。
为聚焦光电对抗技术的前沿热点,促进我国相关领域研究人员在光电对抗技术的学术成果交流,本期《光学精密工程》精心策划组织了“光电对抗技术专栏”,并得到了相关领域专家和学者的积极响应。这些论文系统的介绍了光电对抗及其相关领域热点专业技术的研究进展或动态,主题涵盖了当前光电对抗领域的前沿热点研究方向。
主题关键词: 光电对抗目标识别光电侦察
- 论文汇编
TEA CO2长波红外激光对红外凝视成像系统探测器组件的损伤效应
摘要:为了探究长波红外激光对红外凝视成像系统HgCdTe红外探测器组件的损伤机理,在ANSYS软件仿真研究的基础,开展了9.3 μm激光对HgCdTe红外探测器损伤效应实验。通过利用ANSYS软件建立了激光辐照HgCdTe红外探测器的有限元理论仿真模型,获得了9.3 μm脉冲CO2激光照射下探测器模型的温升分布,以是否达到熔融温度为判定依据,得到探测器件的仿真损伤阈值。通过开展外场实验获得HgCdTe红外探测器真实工作环境下的损伤阈值,整理并分析实验结果得到HgCdTe红外探测器组件的实验损伤阈值。研究结果表明,基于有限元理论仿真得到的HgCdTe红外探测器模型的损伤阈值为0.54~1.1 J/cm2,与实验得到的损伤阈值0.69~1.23 J/cm2结果较为一致。仿真结果和实验结果均和Bartoli理论的计算结果符合得较好, 验证了模型和实验结果的合理性。关键词:红外探测器;有限元;HgCdTe;TEA CO2激光686|1106|1<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12激光辐照行间转移型CCD的串扰效应
摘要:在采用一束激光辐照电荷耦合器件(Charged Coupled Device, CCD)图像传感器时,串扰效应是最重要的干扰之一。本文采用532 nm激光对一个行间转移型CCD进行辐照实验,观测到了一系列串扰现象,计算CCD的饱和阈值为0.32 mW/cm2。根据行间转移型CCD的工作原理和驱动脉冲时序,将串扰效应分为积分周期内的溢出和读出转移时的溢出两个过程,并据此开展了串扰效应图像的仿真研究。首先基于高斯光束传输变换规律对探测靶面的激光能量分布进行了仿真,然后根据光电转换效应对光生电荷分布进行了仿真,对串扰效应的两个溢出过程进行仿真得到了串扰电荷分布,最后对电压检测和灰度量化过程进行仿真得到了串扰图像。统计计算得到仿真相对误差均小于40%,说明仿真结果与实验结果吻合得很好。关键词:激光辐照效应;串扰效应;电荷耦合器件;图像传感器;图像仿真548|1562|3<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12单量估计法单光子激光透雾成像
摘要:传统激光雷达在透雾成像过程中受探测接收灵敏度限制无法提取淹没在强后向散射噪声内的目标信号,难以达到透雾效果。本文提出单量估计法的面阵盖革模式雪崩光电二极管激光雷达透雾成像算法,依据盖革模式触发探测模型,通过对回波光子进行极大似然估计得到后向散射分布,提取目标回波位置,抑制了后向散射噪声,达到透雾成像的目的。搭建了室内激光透雾成像实验平台,获取了不同浓度下的透雾成像数据。实验结果表明,与峰值法和双量估计法相比,单量估计法能最大程度恢复目标像素数,衰减系数为0.11 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升8.26%,目标复原度降低16.22%;衰减系数为0.86 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升86.86%,目标复原度提高20.51%;衰减系数为2.37 m-1时,相比峰值法距离信息恢复量提升253.19%,目标复原度提高53.44%。在衰减系数较大时,单量估计法在信号级去雾处理上的目标复原度较高。关键词:激光雷达;后向散射;盖革模式雪崩光电二极管;Gamma分布;单量估计法646|1596|3<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12小体积长焦距激光指向监测装置研制
摘要:为了实现可见光波段多路不同波长激光的高精度合束与发射,设计了一套用于激光指向误差监测的紧凑型光学监测装置。根据光电跟瞄发射系统对激光合束与发射精度的应用需求,提出了光束指向监测装置的设计指标。在明确监测装置应用空间的基础上,分别对装置的光电探测器、光学系统和机械结构进行了详细设计,采用上下分层多次折叠的光学设计有效压缩了监测装置的轴向尺寸。完成精密加工、装调后,对光束指向监测装置的焦距、调制传递函数和监测精度进行了实验检测。结果表明:所设计的光束指向监测装置不仅体积小(200 mm×180 mm×140 mm)、焦距大(约1 002 mm),而且对光束指向的监测精度高(优于10.0 μrad),满足光电跟瞄发射系统的应用需求。关键词:光学系统设计;小体积;长焦距;激光指向监测;调制传递函数;监测精度442|933|2<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12单光子激光与中波红外共口径探测光学系统
摘要:为了实现对远距离民航飞机目标的探测、跟踪和测距,设计并研制了一套单光子激光与中波红外共口径探测光学系统。阐述了激光/红外共口径探测系统的工作原理和单光子激光测距原理,对目标辐射特性、系统作用距离及口径等进行了分析。采用R-C光学系统型式,通过次镜进行分色,实现激光和中波红外双波段光学系统的汇聚光路分色设计。在单光子激光光路中设置小孔光阑,通过仿真分析验证了小孔光阑的杂光抑制能力。通过高精度装调和视轴标定,激光/红外共口径探测系统具备良好的成像质量,中波光路实测调制传递函数达0.28(@20 lp/mm)。利用原理样机完成了对民航飞机的外场探测实验,实验结果表明,该系统可实现对远距离民航飞机的有效探测和跟踪,探测距离达225 km以上,可满足航空、航天及地面探测领域对远距离目标的预警探测和测距需求。关键词:光学系统设计;单光子激光;中波红外;共口径;小孔光阑;远距离探测749|1199|6<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12三维成像激光雷达应用的亚纳秒激光器研究进展
摘要:激光雷达具有高分辨率和测量精度、体积小和数据率高等特点,已经成为地面三维成像和大气探测的主要技术手段之一。微脉冲激光雷达技术可以实现对目标的准连续测量,有效地降低了激光雷达的体积和功耗,对于推动激光雷达在航空航天领域的应用具有重要意义。本文针对微脉冲激光雷达应用的高重复频率亚纳秒激光器进行了综述,对比和讨论了亚纳秒激光器不同产生方式的特点和发展现状,并对亚纳秒激光器的未来发展做了展望。关键词:激光雷达;单光子探测;调Q 技术;激光放大592|2940|9<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响
摘要:分析了旋转双棱镜系统存在的误差源,根据误差源,采用光线矢量传播方法建立了光束指向模型,基于光束指向模型求旋转双棱镜系统出射光束指向偏差对系统误差的偏导数;在指向区域中,根据各个误差的测量精度分析误差对指向精度的影响。仿真计算结果表明,理论指向偏差最大值为0.362 0°,理论指向偏差均方根为0.047 0°;桌面实验结果表明,在99.54%的指向区域中,实验偏差最大值为0.356 3°,实验偏差均方根为0.023 3°,均小于仿真计算值。这一结果表明,本文对旋转双棱镜系统的误差分析较为准确,对旋转双棱镜平台的设计和补偿修正具有一定的参考价值。关键词:激光通信;旋转双棱镜;指向模型;误差分析605|601|5<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12全捷联光学导引头视场角及输入约束下制导控制一体化设计
摘要:以全捷联光学制导飞行器打击运动目标为背景,本文将捷联解耦原理和状态约束控制方法相结合,提出了一种同时考虑导引头视场角约束和执行机构输入约束的新型制导控制一体化设计方法。首先,建立了具有严格反馈形式的全捷联制导控制一体化模型,针对模型的不确定性设计了一种对未知上界平方估计的自适应律,基于积分型障碍Lyapunov函数结合动态面控制解决了导引头视场角约束的问题,同时采用饱和函数光滑逼近以及Nussbaum增益函数解决了执行机构输入约束的问题。最后,通过Lyapunov理论证明了所设计制导控制一体化方法的一致有界稳定。典型场景的数值仿真结果表明,该方法可以同时满足捷联光学导引头8°,8.5°,9°的视场角约束以及舵执行机构10°的输入约束。关键词:捷联光学导引头;制导控制一体化;状态约束;输入约束590|881|1<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12改进蜻蜓算法的快速反射镜自抗扰控制
摘要:为了提高天基激光武器光电跟瞄系统中快速反射镜(Fast Steering Mirror, FSM)的跟踪精度和抗干扰能力,建立了基于改进自抗扰控制器(Improved Active Disturbance Rejection Control, IADRC)的FSM闭环控制系统,对系统中IADRC的参数整定方法进行研究。由于试凑法整定效率低,传统优化算法整定易陷入局部最优,本文将蜻蜓算法用于IADRC参数整定,并对蜻蜓算法的惯性因子、列队因子和聚集因子的调整方式进行了改进,且在蜻蜓算法前期引入末位淘汰策略,后期引入贪婪策略,以进一步增强算法的全局搜索和局部开发能力。最后,在考虑卫星平台振动的情况下用基于改进前后蜻蜓算法的IADRC、基于粒子群优化算法的IADRC、基于遗传算法的IADRC、基于试凑法的IADRC和PID控制器分别控制FSM。实验结果表明:在FSM跟踪高频正弦信号时,基于改进蜻蜓算法的IADRC控制的FSM,其跟踪误差的均方根值为7.596 μrad,与其它5种控制器相比跟踪精度明显提升,基本满足激光武器领域中对FSM跟踪精度的要求。关键词:光电对抗;激光武器;快速反射镜;改进自抗扰;蜻蜓算法;参数优化625|1768|9<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12光电跟踪平台的观测自适应控制器
摘要:为解决导引头稳态跟踪精度与快速目标跟踪能力难以兼容的问题,建立了导引头伺服系统模型,通过分析传统PID控制策略的优势和缺陷,提出了改进自适应控制算法的研究思路。首先,利用自适应方程调节控制器参数以满足对不同速度目标的跟踪能力,并且通过非连续性观测投影对自适应参数进行控制,保证自适应参数始终处于和当前状态匹配的范围内。此外,利用状态识别控制提高响应速度并抑制快速跟踪时带来的噪声放大问题,同时通过线性反馈保证系统对随机扰动的鲁棒性。最后,利用自抗扰控制的过渡函数解决跟踪环带给速度环的超调问题。通过某型号导引头的实验测试,跟踪12 (º)/s的运动目标时,观测自适应控制器输出的视线角速度的动态误差为0.05 (º)/s(标准差),相比比例制导减小了53%;跟踪10 (º)/s以下的目标时,超调量控制在8%以内,动态误差小于0.046 (º)/s。结果表明,该算法可以提高光电平台的自适应性和跟踪精度。关键词:光电导引头;伺服系统;自适应控制;跟踪精度591|1916|3<HTML><网络PDF><WORD><Meta-XML>更新时间:2026-09-12



