红外双视场枪瞄光学系统设计.pdf

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1、第36卷第6期红外技术、，01．36No．62014年6月InfraredTechnologyJune2014<系统与设计>红外双视场枪瞄光学系统设计付跃刚，黄蕴涵(长春理工大学光电工程学院吉林长春130022)摘要：随着现代战争中伪装技术的日益增强，瞄准镜的性能对武器威力的发挥起到至关重要的作用。结合红外与变倍特性的瞄准镜系统将在观测中发挥重要的作用。本文设计的双视场红外瞄准镜系统工作波段为8～l1ktm，视场大小变化范围为0．716。／2．886。，实现了4倍的变倍比。同时，由于红外材料对温度变化敏感的特性，

2、对光学系统进行了被动消热差设计，保证了系统在一40℃～60℃工作温度内成像质量稳定。系统采用德国AIM公司的长波非制冷探测器接收红外信号，为了实现可加工性，所有面型皆为球面。通过对透镜形式的合理选择，透镜之间的合理搭配，最终实现光学系统的设计，系统成像质量良好，环境适应性强。关键词：枪瞄系统；红外系统；双视场；消热差；光学设计中图分类号：TN216文献标识码：A文章编号：1001．8891(2014)06．0451．06DesignofInfraredAimingOpticalSystemFUYue—Gang，H

3、UANGYun—Han(ChangchunUniversRyofScienceandTechnology,Changchun130022，China)Abstract：Withtheimprovementofthemodemcamouflagetechnology,itrequiresmoreandmorehighperformanceoftheaimingsystem．Variablemagnification(zoom)rateaimingsystemcanbemoreflexiblethanthefixed

4、rateoneinpracticaluse．Infraredopticalsystemcanobtaininfraredinformationontheobjects．Theopticalsystemcombinedofthesetwocharacterswillplayanimpo~antroleinthedetection．Theworkingbandofthesystemis8～11pm，fieldofviewis1．13。／4．52。．Meanwhile，thesystemcanbeathermalize

5、dduringtheworkingtemperature一40℃~60~Cbyadoptingpassiveathermalizedesignmethod．DetectormadebyGermany’SAIMwasusedtoreceiveinfraredsignals．Allsurfacesaresphericaltomakemanufacturemoreeasier．Opticalsystemhasagoodimagequality,andhighenvironmentaladaptability．Keywo

6、rds：aimingsystems，infraredsystem，dual—field，athermalize，opticaldesign性，可以让观察者全天候对目标进行观测。同时由0引言于红外材料对温度的敏感性，实际由于工作温度的随着现代伪装技术的不断翻新，对探测器提出变化常常会导致红外系统成像特性不稳定，红外枪了越来越高的要求，红外变倍枪瞄系统光学系统在瞄必须要考虑消热差特性【2]。现代目标识别与探测领域具有不可替代的作用【jJ。系统探测器采用德国AIM公司研制的高量子效可变倍率(变焦)瞄准镜比定倍率瞄准镜更

7、具灵活率长波红外非制冷探测器，工作波段为8～11岫，性，可以根据战场态势特别是目标的距离选用合适间距为24岬。枪瞄系统视场角变化范围为的倍率。而红外光学系统可以探寻到可见目标不具0．716。／2．886。，变倍比为4倍。为了实现可加工性，备的信息，大大增强了对背景，干扰信息抗干扰特所有面型均采用球面，通过对透镜形式的合理选择，收稿日期：2014．01．20；修订日期：2014—03—02．作者简介：付跃刚(1972．)，男，博士，教授，博士生导师。主要从事光学系统设计，精密测量技术方面的研究。E—mail：fuy

8、g@oust．edu．cn。基金项目：国家自然科学基金，编号：61108044。451第36卷第6期红外技术V_0l-36No．62014年6月InfraredTechnologyJune2014材料之间的合理搭配，透镜系统结构简单，成像良热差，公式(3)保证前置光学系统消色差。好，环境适应性强。1．2中继系统的设计对于后置中继系统而言，首先要考虑实现双视1设计思路场，即