基于像素融合法的红外双波段目标模拟技术研究

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1、硕士学位论文基于像素融合法的红外双波段目标模拟技术研究RESEARCHONTHETECHNOLOGYOFINFRAREDDUAL-BANDSIMULATIONBASEDONPIXELFUSIONMETHOD钱育龙哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：V249.32.6学校代码：10213国际图书分类号：623密级：公开工学硕士学位论文基于像素融合法的红外双波段目标模拟技术研究硕士研究生：钱育龙导师：王治乐教授申请学位：工程硕士学科：光学工程所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedI

2、ndex:V249.32.6U.D.C:623DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHETECHNOLOGYOFINFAREDDUAL-BANDSIMULATIONBASEDONPIXELFUSIONMETHODCandidate：QianYu-longSupervisor：Prof.WangZhi-leAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：OpticalEngineeringAffiliatio

3、n：SchoolofAeronauticsDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要红外双波段目标模拟技术是目前评价红外制导系统各项性能指标最有效的方法之一，它主要通过生成可调谐的双波段的能量比值来模拟真实的目标景象。亚波长光栅具有窄带、高衍射效率、强波长敏感性等特点，成为目前红外滤光器件研究的重点。本文主要研究内容是对基于像素融合法的红外双波段目标模拟技术进行分析，并针对特定探测器完成

4、其中几个关键部分的结构设计。首先通过对国内外现有的目标模拟器设计现状进行调研，分析它们的优势和不足，进而对一种“基于像素融合法”新型设计方案进行说明，解释像素融合法的工作原理并对其中的关键技术进行分解，并对其进行逐一分析。关键技术主要包括三项：景象生成技术、亚波长光栅滤波技术和投影技术。其次，使用严格耦合波理论，对亚波长光栅的透过率方程进行推导，得到光栅透射率与光栅参数之间的数学关系，通过软件编程进行程序设计，分析不同光栅参数下光栅的滤波效果，并根据探测器的双波段探测需求设计相应的光栅结构，给出了设计方法，完成3.4~3.6μm和4.3

5、~4.5μm红外双波段马赛克结构的滤光片设计，并给出滤光片相应的制作方案。再次，根据探测导引头和电阻阵列的技术指标，提出投影光学系统的设计参数，使用Zemax软件优化设计出一种二次成像式的投影物镜，其中入瞳直径75mm，视场角约为2.2°，焦距240mm，双波段为3.4~3.6μm和4.3~4.5μm，然后对投影物镜完成图像质量评价和公差分析。最后，设计投影系统的光机结构，对投影系统进行杂散辐射分析。杂散辐射分析主要包括朗伯辐射分析，鬼像分析和内杂光分析。最终，检结结果显示设计满足要求。关键词：目标模拟技术；红外双波段；像素融合法；亚波

6、长光栅；光学系统设计；杂散辐射分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInfraredDual-bandtargetsimulationtechnologyisoneofthemosteffectivemethodsforevaluatingtheperformanceofinfraredguidancesystem.Itismainlytosimulatetheratiooftherealtargetbygeneratingtunabledual-bandenergy.Subwavelengthgratinghasth

7、echaracteristicsofnarrowband,highdiffractionefficiencyandhighwavelengthsensitivity.Ithasbecomethefocusoftheresearchoninfraredfilterdevices.Themaincontentsofthispaperistoanalyzethetechnologyofinfrareddual-bandtargetsimulationbasedonpixelfusionmethod,andtocompletestructura

8、ldesignsofseveralkeycomponentsforaparticularprobe.Firstly,makeresearchonthestatusoftheexistingtargetsim