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1、光电技术课程论文题目：激光寻的器原理及应用学院：计算机科学与信息工程学院专业：应用物理年级：2009学号：2009135136姓名：郭朝霞指导老师：席锋激光寻的器原理及应用应用物理2009135136郭朝霞摘要：主要介绍激光寻的器的原理及其特性关键词：激光寻的器；结构;原理；引言激光寻的制导是由弹外或弹上的激光束照射在目标上，弹上的激光寻的器利用目标漫反射的激光，实现对目标的跟踪和对导弹的控制，是导弹飞向目标的一种制导方法。按照激光源所在位置不同，激光寻的制导有主动和半主动之分。迄今只有照射光束在弹外的激光半主动寻的制导系统得到了应用，过去多年来的若干次战争中均大量使用了这类武器
2、，取得了很好的效果。这类武器的命中率（90%以上）比常规武器的命中率（25%）高得多。在激光半主动寻的制导情况下，系统由弹上的激光寻的器和弹外的激光目标指示器两部分组成。激光半主动寻的制导特点是制导精度高、抗干扰能力强、结构较简单、成本较低、可与其他寻的系统兼容。由于在摧毁目标之前由人用指示器向目标发射激光增加了击中目标的可靠性，但也有被敌方发现的可能性。一、激光寻的制导方式激光寻的制导有主动和半主动之分：激光半主动式自动导引：使用位于载机或地面上的激光器照射目标，导弹上的激光导引头接收从目标反射的激光从而跟踪目标并把导弹导向目标。半主动寻的制导武器： 激光制导半主动寻的制导武器
3、一般由:弹体(如导弹、炸弹);弹体载体(如飞机);激光目标指示器;地面检测、保障设备等组成。半主动式寻的制导导弹(或炸弹)的作战示意图如图2所示。当执行战斗任务时,安装有激光照射源的载体在空中或地面对目标进行照射激光,当安装在导弹上的导引头捕获从目标上反射回来的激光束后,就直奔目标而去并将其摧毁。图2 激光半主动式寻的制导导弹作战示意图以美国的宝石路激光制导炸弹为例,它的外形图如图3所示。图3 美国宝石路激光制导炸弹外形图激光制导导弹(或炸弹)包括激光寻的器(也叫导引头)、控制系统、执行机构、战斗部等组成激光半主动式自动导引：激光照射器装在导引头上。这种激光制导的自动化程度高，但
4、实际上还没有应用到反坦克导弹上。二、寻的器的分类：固定式导引头和活动式导引头三、弹上寻的系统的工作过程如图所示：调制盘：调制盘以其直径分成两部分，上半圆是由透明与不透明的扇形组成下半圆是半透区。调制盘旋转，调制信号反映出像点偏离方位及大小探测器：探测器的位置稍微偏离焦平面一点距离，探测器常用硅光电二极管和雪崩式光电二级管激光探测器的形式有多种,一般常用的是由图5中的A、B、C、D组成,是用来接收由目标反射来的激光束,当激光照射在四象限光敏探测器件某一象限时,此光敏器件就输出电压信号,经过逻辑电路进行分析判断后,用以发现和确定激光束指示的目标并测量目标所处的位置。其工作过程原理框图
5、如图5。 弹上控制系统工作过程原理框图如图6所示。弹上控制系统中导引头的两个信号电压就是图5中逻辑电路的输出信号X和Y信号。导引头输出信号经过控制系统加法运算,在经过放大器放大后输入到导弹的执行机构,控制导弹的质心运动和姿态运动,使导弹准确命中目标。跟踪装置：如果目标视线与光轴间出现偏角，在陀螺进动线圈中产生相应的控制电流，此电流产生磁场与陀螺转子的永久磁铁的磁场相互作用而产生进动力矩。四、激光寻的器的使用：将激光寻的器打开，放入发射端前端，当听到设备发出“嘀----”声音时，证明设备接收到发射端发出的激光，声音的强弱变化代表的是光的中心轴位置与余光的位置，当声音最响时，代表是光
6、的中心轴位置，这时可手持设备进行找光调试。在调试的过程中由近及远，从发射端开始，手持设备走到接收端，在这个过程中随时校正发射端发光方向并保持设备在这个过程中长鸣，直到确定激光中心光斑笼罩住接收端受光窗口为止。设备调整完毕。五、激光寻的器的应用：激光制导导弹：海尔法，幼畜，铜斑蛇。地狱火激光制导炸弹：MK-84在1991年的海湾战争中，美国空地激光制导导弹“斯拉姆”,精度为1m等。六、激光寻的器的优点和存在的问题：优点：激光制导与控制武器具有制导精度高;抗干扰能力强;可与红外或雷达等构成复合制导，体积小、重量轻。问题：激光光束易受气象条件影响,不能全天候使用;对于采用激光半主动制导
7、的武器系统,激光束在导弹命中目标之前必须一直照射目标,激光器的载体易被敌方发现和遭受反击。七、激光制导武器的发展趋势：迄今为止,仅美国拥有的激光制导导弹和航弹就有30多个品种。世界上一些技术先进的国家,如俄罗斯、德国、英国、法国、瑞典、瑞士、以色列及日本等国于上世纪七十年代前后相继开展了激光制导武器的研制,目前已经列入装备的型号也很多,如法国的SAMP、俄罗斯KAB2500和KAB21500、以色列的“怪兽”(Griffin)等激光制导炸弹。它们的制导精度都在米级,有的甚至达到了
