基于烟雾粒径分布函数优化的近程脉冲激光抗干扰研究

基本信息
批准号:U1630131
项目类别:联合基金项目
资助金额:60.00
负责人:陈慧敏
学科分类:
依托单位:北京理工大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:邓甲昊,彭波,黄莎玲,王凤杰,王云石,冯星泰,胡宗毅
关键词:
抗烟雾干扰量子级联激光器激光引信回波特征粒径分布函数
结项摘要

A urgent problem have to be solved in the field of laser fuze is that how to smog anti-jamming, and hence we study the smog anti-jamming method of pulse laser based on the natural advantages of the mid-infrared and far-infrared laser in the transmission characteristics in smog. Our research contents include: (1) Considering the meteorological conditions and ground surface characteristics, we establish the particle diffusion model of the military smog in free space, and design the analysis method of smog particle size distribution data, and simulate the particle size distribution function of smog in release and diffusion stage; (2) We establish the pulse laser detection model based on the smog particle size distribution function and the characteristics of target and laser beam, and study the dynamic characteristics of echo and optimize the design of pulse laser fuze; (3) We analysis the echo characteristics of mid-infrared and far-infrared laser from target and smog, and design the signal processing algorithms based on echo difference to achieve the goal of smog anti-jamming. Ultimately we propose the method of military smog anti-jamming of mid-infrared and far-infrared laser based on echoes’ difference, and build the experimental platform based on quantum cascade laser (QCL) to validate the method. The realization of this project has great theoretical and practical value for eliminating the smog anti-jamming, and has a positive role in promoting the development of aerosol anti-jamming.

如何提高抗烟雾干扰能力是激光引信领域亟待解决的难题,本项目利用中远红外波段脉冲激光在烟雾传输方面的固有优势,开展抗烟雾干扰方法研究。具体研究内容:(1)综合气象条件及地表特征,建立自由空间军用发烟剂烟雾粒子扩散模型,设计烟雾粒径数据反演方法,数值模拟烟雾释放阶段和扩散阶段的粒径分布函数;(2)基于目标特性、激光波束特征和烟雾粒径分布函数,建立烟雾环境的脉冲激光引信探测模型,研究脉冲激光引信动态回波特性,优化脉冲激光引信设计;(3)分析目标和烟雾的中远红外波段激光回波特性,研究基于回波特征差异的脉冲激光引信抗烟雾干扰算法及试验验证技术。本项目最终提出一种基于回波特征差异的中远红外波段脉冲激光引信抗军用发烟剂烟雾干扰方法,并采用量子级联激光器建立测试平台进行验证。研究成果对脉冲激光引信实现抗烟雾干扰具有重要的理论意义与实际应用价值,同时对脉冲激光抗气溶胶干扰等相关理论的发展也具有积极的推用。

项目摘要

无源干扰(烟雾、扬尘等)是复杂战场环境下激光类武器系统面临生存能力的重大挑战。本项目改进自由空间烟雾时空扩散模型,仿真获取典型军用发烟剂烟雾的粒径动态时空分布;建立烟雾浓度分布模型,仿真获取瞬时点源发烟剂烟雾的浓度分布。针对发烟罐烟雾等无源干扰手段,建立了烟雾扩散模型,仿真得到了气象条件、环境因素等综合作用下的发烟罐烟雾质量浓度时空分布特性;建立了基于烟雾粒径分布函数优化的脉冲激光引信探测模型,得到了不同参数条件下的脉冲激光引信回波特性; 针对车辆行驶扬尘等无源干扰手段,建立了扬尘的扩散模型,仿真得到了气象条件、环境因素、车辆行驶速度等综合作用下的扬尘质量浓度时空分布特性,得到了不同参数条件下的脉冲激光引信回波特性;搭建中远红外波段量子级联激光引信回波特性测试平台,测试了激光在距离、脉宽等参数下的目标后向散射回波特性,烟雾环境下距离、质量浓度、脉宽、反射率等参数下的目标后向散射回波特性,通过实验所得数据对提出的基于相关系数的Frechet距离算法进行验证,证实了改进的算法能够有效地对波形进行识别,且效果良好。本项目的研究成果,能够为激光类武器平台在无源干扰(烟雾、扬尘等)下的信息处理方法和抗干扰算法提供依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
4

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
5

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

基于ESO的DGVSCMG双框架伺服系统不匹配 扰动抑制

DOI:
发表时间:2018

相似国自然基金

1

基于全波形特征的偏振脉冲激光近程探测研究

批准号:51805146
批准年份:2018
负责人:徐孝彬
学科分类:E0511
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

受扰多智能体系统的主动抗干扰分布式优化控制研究

批准号:61873060
批准年份:2018
负责人:王翔宇
学科分类:F0301
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
3

宽粒径矿物颗粒流态化反应停留时间分布的结构调控与模拟优化

批准号:21406237
批准年份:2014
负责人:邹正
学科分类:B0803
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

激光氮化优化取向硅钢磁畴分布的研究

批准号:59974010
批准年份:1999
负责人:孙凤久
学科分类:E0410
资助金额:13.00
项目类别:面上项目