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1、第25卷第3期北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.25No.32005年3月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyMar.2005文章編號(hào):100120645(2005)0320248204脈沖激光引信信號(hào)處理技術(shù)研究魏素娟,鄧甲昊,姚秀娟(北京理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,北京100081)摘要:分析了六象限脈沖激光引信的工作原理,以直升機(jī)為目標(biāo),建立了識(shí)別直升機(jī)旋翼和機(jī)身目標(biāo)信號(hào)的識(shí)別準(zhǔn)則Z分析了對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的必要性及信號(hào)預(yù)處理電路的功能,用DSP硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境下判斷有無目標(biāo)以及當(dāng)有目標(biāo)時(shí)判斷目
2、標(biāo)的距離與方位,給出了相應(yīng)信號(hào)處理的軟件流程Z實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)脈沖激光引信信號(hào)處理是可行的Z關(guān)鍵詞:激光引信;信號(hào)處理;反直升機(jī)激光引信;DSP應(yīng)用中圖分類號(hào):TJ43912文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AStudyontheSignalProcessingTechniqueofLaserFuzesWEISu2juan,DENGJia2hao,YAOXiu2juan(SchoolofMechatronicsEngineering,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:
3、Theoperationprincipleoflaserfuzeswithsix2quadrantdetectorisanalyzed.Takingahelicopterasthetarget,therotor2identificationcriteriaofrotorcraftsaresetup.Signalpre2processingandthefunctionoftherelatedcircuitareanalyzed.Underthecomplicatedcircumstance,targetidentificationandtar
4、getdistanceandazimuthestimationarerealizedwiththehelpofaDSP.Theflowchartofthesignalprocessingprogramisgiven.Thefeasibilityofthemethodisprovedbyexperimentaltestresults.Keywords:laserfuzes;signalprocessing;anti2helicopterlaserfuze;DSP與無線電體制、紅外體制的引信相比,激光引信提取和對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的方法,并用DSP芯
5、片和相具有定距精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因而在應(yīng)軟件程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)目標(biāo)信號(hào)的處理Z國內(nèi)外得到廣泛研究和應(yīng)用Z針對(duì)不同的目標(biāo)特性,1系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理引信需要不同的信號(hào)處理方法,對(duì)于脈沖激光引信,一般采用分析目標(biāo)反射激光脈沖的個(gè)數(shù)和幅值來判激光引信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示Z定目標(biāo)的類型和距離,當(dāng)判斷出是特定目標(biāo),并在一系統(tǒng)主要由六路激光發(fā)射、六路激光接收和[1,2]定的距離范圍之內(nèi)時(shí),產(chǎn)生起爆信號(hào)Z因?yàn)橹鄙鼶SP信號(hào)處理三部分組成,其基本工作原理是:基機(jī)外型復(fù)雜、反射激光信號(hào)的部位多,增加了目標(biāo)信準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生周期為640ns、脈寬為80ns
6、的基號(hào)識(shí)別和處理的難度,為此作者研究了目標(biāo)為直升準(zhǔn)電脈沖信號(hào),發(fā)射電路和發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)將此電脈機(jī)時(shí),脈沖激光引信對(duì)目標(biāo)信號(hào)的識(shí)別、目標(biāo)信號(hào)的沖信號(hào)變?yōu)榧す饷}沖信號(hào),并將其輪流發(fā)送到位于收稿日期:20040512作者簡介:魏素娟(1962-),女,博士生,E2mail:weisujuan@bit.edu.cn;鄧甲昊(1958-),男,教授,博士生導(dǎo)師Z第3期魏素娟等:脈沖激光引信信號(hào)處理技術(shù)研究249表1直升機(jī)目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)則Tab.1Ruleofdistinguishinghelicopter信號(hào)第一支路特點(diǎn)第二支路特點(diǎn)第三支路特點(diǎn)目標(biāo)方位路數(shù)
7、U1U2U3區(qū)域Y1&Y2Y1&Y2NoneD1D2Y1&S2NoneD52Y1&Y2‖Y3S1NoneD1圖1激光引信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.1StructureframeoflaserfuzesystemY1&S2‖Y3Y1&S2‖Y3NoneD1D2彈體上六個(gè)不同方位(象限)的激光探頭Z基準(zhǔn)信號(hào)Y1&Y2S1Y1&Y2D1D2及六探頭對(duì)應(yīng)的六個(gè)支路中脈沖信號(hào)波形如圖2所Y1&Y2‖Y3S1Y1‖Y2‖Y3D63示ZS1Y1&S2‖Y3D1D2Y1&S2‖Y3Y1&S2‖Y3S1D11表中:Yn,Sn(n=1,2,3)分別是激光束掃到旋翼和機(jī)
8、身后的反射信號(hào);Un表示第n個(gè)探測支路;Dn表示目標(biāo)方位區(qū)域,Dn與Un的位置關(guān)系如圖3所示ZD1D2表示目標(biāo)位于D1D2的中心;符號(hào)“&”和“‖”分別表示前后兩信號(hào)是“與”或“
